CN106929719A - 一种汽车空调用铝箔的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种汽车空调用铝箔的制备方法，先将电解铝液和铝锭以及铝合金固体废料熔炼铝熔体，通过连铸连轧制备出2.5～3.5mm厚铝卷，然后经过冷轧‑纵剪切边‑中间退火‑箔轧→成品分切→检查包装制备出汽车空调用铝箔，其中纵剪切边、成品分切和检查包装按常规工艺进行，铝箔成品厚度可达0.06mm，较之普通汽车空调用铝箔厚度减薄20%以上，大大地降低了汽车制造成本，实现汽车轻量化效果，本发明缩短了工艺流程，降低了生产成本。

Description

一种汽车空调用铝箔的制备方法

技术领域

本发明属于新材料研究领域，尤其是一种汽车空调用铝箔的制备方法。

背景技术

目前汽车工业开始逐步采用3003铝合金取代其它铝合金作为汽车散热片，特别是添加Zn元素后的3003合金，既保证了铝合金的强度，又增强了可焊接性能，厚度一般控制在0.1～0.2mm之间，如果厚度继续减薄，则由于抗热下垂性能不足的影响，容易在焊接时出现散热器塌陷、变形等问题。

热轧3003合金制备汽车空调用铝箔的常规工艺流程是：熔炼铸造→热轧→冷轧→中间退火→箔轧→成品分切→检查包装，3003合金制备汽车空调用铝箔的常规工艺中各工序简述如下：

一、熔炼铸造：

常规3003合金熔铸采用直冷铸锭工艺，熔炼时采用含量99.7％以上的铝锭、固体废料为原料放入熔炼炉内进行熔炼，通过合金成分配置、铝熔体处理等工序以保证熔体质量，熔体的化学成分应符合国标GB/T3190-2012中对3003合金成分之要求且参见下表。熔炼炉温控制在745±5℃范围内，氢含量控制在0.14ml/100g·Al以下，铸造时采用旋转吹气法进行在线除气，过滤采用50PPi单级过滤，变质剂采用Al-5Ti-B，铝熔体通过铸模形成400～600mm厚的铸锭。

二、热轧：

先将上述熔铸加工的铸锭锯头铣面再重新加热，在480～520℃条件下保温20～25小时，再将加热后的铸锭通过大加工量的粗轧机开坯多道次轧制至6～8mm厚热轧铝卷并转入冷轧工序。

三、冷轧：

经多道次冷轧将6～8mm厚热轧铝卷冷轧到0.3～0.6mm厚转切边工序，每道次加工率控制在25～45％之间。轧制时要求注意清擦导路中的各根导辊，防止铝带表面有印痕、粘伤等缺陷。成品道次轧制时必须更换工作辊，清擦导路中的每一个辊子，支撑棍表面不行必须更换支撑辊；对铝带表面进行检查，不允许有擦伤、划伤、周期性印痕、亮条及色差等任何影响使用的表面缺陷。

四、纵剪切边

纵剪切边时必须清擦导路中的各个导辊，用酒精或丙酮清擦各个导辊；确保铝卷表面不能有印痕、粘铝、擦伤、划伤，端面不允许有毛刺、塔形、荷叶边、边部小碎浪等，中间切边错层必须小于2mm。

五、中间退火

中间退火检查来料端面状况，检查封头是否采用高温胶带，是否牢固，铝卷之间是否有碰卷现象，检查炉子的循环风机罩上是否粘有铝箔，有则必须清干净上面的铝箔方可进炉退火。中间退火工艺为：先在480℃的退火温度下退火20～30h，炉温降至170℃出炉。

六、箔轧

将经过中间退火的坯料再经过1-2个道次直接轧制到成品厚度，成品道次轧制时必须更换工作辊，清擦导路中的每一个辊子，支撑棍表面不行必须更换支撑辊；轧制油必须干净，出成品时铝箔表面必须吹扫干净，不允许有残留油污；表面不允许有通长或间断性擦伤、划伤、周期行印痕、亮条及亮带、隐条、白条等任何影响使用的表面缺陷。

七、成品分切

分切时必须清擦导路中的各个导辊，用酒精或丙酮清擦各个导辊；确保铝卷表面不能有印痕、粘铝、擦伤、划伤。分切的铝卷放在地板必须垫上一块大纸板，不允许直接落地。分切时注意查看铝箔表面有无油污，表面带有油污的不得发往退火工序。

分切时不允许有毛刺、塔形、荷叶边、边部小碎浪等，分切错层必须小于0.5mm。分切后的小卷端面必须干净、整洁，分切好的小卷批号和规格必须用粉笔写在铝卷的表面。

八、检查和包装

成品检查时主要检查铝箔厚度、宽度不得超过公差范围，端面不得有毛刺、翻边，撞伤，错层不得超过0.5mm。套筒规格、材质必须符合客户要求，套筒两边伸出铝箔端面各为5mm。检查合格后按照空调铝箔卧式包装要求包装。

上述制备出的空调铝箔其抗拉强度达到200Mpa，但存在生产工序多，生产周期长，成本高等问题。

寻求一种能进行大批量生产且能降低生产成本的3003+Zn合金制备汽车用空调箔是重要的研究课题之一。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种汽车空调用铝箔的制备方法，先将电解铝液和铝锭、铝合金固体废料熔炼成铝熔体，通过连铸连轧工艺制备2.5～3.5mm厚铝卷，然后通过冷轧、中间退火、箔轧等工序技术参数的合理设置，从而制备出汽车空调用铝箔，缩短了工艺流程，降低了生产成本，制备出的铝箔其抗拉强度可以达到210～230Mpa，延伸率≥1％且抗下垂＜15mm。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种汽车空调用铝箔的制备方法，该制备方法先将电解铝液和铝锭以及铝合金固体废料熔炼铝熔体，通过连铸连轧制备出2.5～3.5mm厚铝卷，然后经过冷轧-纵剪切边-中间退火-箔轧→成品分切→检查包装制备出汽车空调用铝箔，其中纵剪切边、成品分切和检查包装按常规工艺进行，其特征是：

1)熔炼铝熔体：

将80～90％重量份的电解铝液和10～20％重量份且铝含量≥99.7％的铝锭和铝合金固体废料一同放入熔炼炉中进行熔炼制备出铝熔体，熔炼炉温控制在745±5℃范围内，熔炼时铝熔体的化学成分经检测应符合下表要求，并要求除气、除渣干净且充分搅拌均匀以保证铝熔体的质量；

2)通过连铸连轧制备出2.5～3.5mm厚铝卷：

连铸造时通过由耐高温的无机非金属材料加工成型的铸嘴将铝熔体等量、匀速的注入两根相向旋转的钢带内，而两根钢带外侧与循环冷却水相连接，铝液中的热量通过钢带及冷却水被带走，连铸时铝熔体的温度保持在690±5℃范围，连铸速度控制在7～10m/min，连铸的铸坯厚度控制在19±1mm，要求通过调整冷却水的压力和流量，确保铸坯温度控制在520～580℃范围；

连铸后的铸坯直接进入三连轧机进行连轧，连轧的第一道次轧制加工率控制在50～60％且轧制入口温度控制在420～500℃而出口温度控制在360～420℃，连轧的第二道次轧制加工率控制在25～35％且轧制入口温度控制在330～390℃而出口温度控制在290～360℃，连轧的第三道次加工率控制在20～33％且入口温度控制在250～320℃而出口温度控制在220～250℃，经第三道次加工制备出2.5～3.5厚铝卷，连轧时采用乳化液进行润滑和冷却；

3)冷轧-纵剪切边-中间退火-箔轧：

将上述2.5～3.5mm厚铝卷直接上冷轧机组轧至0.16～0.23mm厚，各道次冷轧分配方案是：2.5～3.5mm→1.6～2.3mm→1.0～1.3mm→0.52～0.75mm→0.34～0.5mm→纵剪切边→0.23～0.34mm→0.16～0.23mm→中间退火，各道次轧制过程采用轧制油进行润滑和冷却，各道次轧制时要求注意清擦导路中的各根导辊以防止铝板表面有印痕、粘伤等缺陷；

中间退火工艺为：先在530℃的退火温度下退火10～12h，再在420℃的退火温度下退火4～6h；中间退火时应检查铝箔卷端面状况，检查封头是否采用高温胶带，是否牢固，铝箔卷之间是否有碰卷现象，检查炉子的循环风机罩上是否粘有铝箔，有则必须清干净上面的铝箔方可进炉退火；

经中间退火的铝箔可以直接箔轧到0.06～0.15mm厚成品铝箔，成品铝箔轧制时必须更换工作辊，清擦导路中的每一个辊子，支撑棍表面不行必须更换支撑辊；轧制油必须干净，出成品时铝箔表面必须吹扫干净，不允许有残留油污；表面不允许有通长或间断性擦伤、划伤、周期行印痕、亮条及亮带、隐条、白条等任何影响使用的表面缺陷；

检查包装工序得到的0.06～0.15mm厚铝箔其抗拉强度可以达到210～230Mpa，延伸率≥1％且抗下垂＜15mm，铝箔晶粒均匀且表面质量洁净无油斑黑丝。

由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：

1、本发明熔炼时采用80～90％重量份的电解铝液和10～20％重量份且铝含量≥99.7％的铝锭一同放入熔炼炉中进行熔炼，同时通过高温电解铝液的胎包精炼技术以及改进熔炼炉内的精炼工艺，如增加静置时间、短时间多次精炼等工艺，保证了铝熔体质量，从而实现铝熔体直接通过连铸连轧来缩短工艺流程，与常规工艺相比省去了铝锭的铸造和二次重熔过程，经测算：可以减少铝液铸成铝锭过程中0.4～0.5％的铝损和铝锭二次重熔过程中2～4％的铝的烧损，节约了能源，提高了生产效率和成品率。

2、通过连铸连轧直接制备2.5～3.5mm厚铝卷，与传统的直冷铸锭热轧工艺相比，哈兹列特连铸连轧省去了传统热轧合金大板锭铸造、锭坯锯头铣面再重新加热、大加工量的粗轧机开坯轧制等多道环节，节能降耗，减少二氧化碳排放，节约成本，具有明显的经济效益和社会效益。

3、采用连铸连轧法生产的坯料，在生产成本方面与铸轧法相同，比热轧法相比可节约电耗500度/吨以上，但坯料质量与热轧坯料等同；坯料在2.5～3.5mm之间能减少冷轧工序2～4个道次，在大大提高了冷轧机生产效率的同时能降低生产成本100元/吨以上；铝箔成品厚度可达0.06mm，较之普通汽车空调用铝箔厚度减薄20％以上，大大地降低了汽车制造成本，实现汽车轻量化效果。

具体实施方式

本发明是一种汽车空调用铝箔的制备方法，本发明先将电解铝液和铝锭熔炼成铝熔体并通过连铸连轧制备出2.5～3.5mm厚铝卷，再通过冷轧、中间退火、箔轧等工序技术参数的合理设置，从而制备出汽车空调用铝箔，缩短了工艺流程，降低了生产成本。

本发明总的制备方法是：熔炼铝熔体→通过连铸连轧制备出2.5～3.5mm厚卷→冷轧-纵剪切边-中间退火-箔轧→成品分切→检查包装工艺制备出汽车空调用箔，其中纵剪切边、成品分切和检查包装按常规工艺进行。

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，未述部分参见背景技术相关内容。

一、电解铝液直接制备铝熔体：

将80～90％重量份的电解铝液和10～20％重量份且铝含量≥99.7％的铝锭和铝合金固体废料一同放入熔炼炉中进行熔炼制备出铝熔体，熔炼炉温控制在745±5℃范围内。熔炼时铝熔体的化学成分经检测应符合下表要求，并要求进行除气、除渣干净且充分搅拌均匀以保证铝熔体的质量。

二、通过连铸连轧工艺制备出3.5mm厚铝卷：

连铸造时通过由耐高温的无机非金属材料加工成型的铸嘴将铝熔体等量、匀速的注入两根相向旋转的钢带内，而两根钢带外侧与循环冷却水相连接，铝液中的热量通过钢带及冷却水被带走，连铸时铝熔体的温度保持在692℃，连铸速度控制在7.6m/min，连铸的铸坯厚度控制在19mm，要求通过调整冷却水的压力和流量，确保铸坯温度控制在577℃范围。

铸坯自铸造机出来后，直接进入三连轧机进行连轧，并采用乳液进行润滑和冷却，第一道次轧制加工率53％并轧制入口温度490℃而出口温度400℃，第二道次轧制加工率38％并轧制入口温度380℃而出口温度300℃，第三道次加工率37％并入口温度270℃而出口温度185℃，得到3.5mm厚铝卷。

三、冷轧-纵剪切边-中间退火-箔轧：

将上述3.5mm厚铝卷直接上冷轧机组进行轧制，采用轧制油进行润滑和冷却，每道次加工率控制在30～50％之间，轧制到0.5mm厚度转纵剪切边，切边后继续冷轧至0.23mm厚度转中间退火。各道次的冷轧分配方案是：3.5mm→2.3mm→1.2mm→0.7mm→0.5mm→纵剪切边→0.34mm→0.23mm→中间退火，各道次轧制过程采用轧制油进行润滑和冷却，各道次轧制时要求注意清擦导路中的各根导辊以防止铝板表面有印痕、粘伤等缺陷。

纵剪切边的参考方法是：纵剪切边时必须清擦导路中的各个导辊，用酒精或丙酮清擦各个导辊，确保铝箔卷表面不能有印痕、粘铝、擦伤、划伤，端面不允许有毛刺、塔形、荷叶边、边部小碎浪等，中间切边错层必须小于2mm。

中间退火工艺为：先在530℃的温度下退火10～12h，再在420℃的温度下退火4～6h；中间退火时应检查铝箔卷端面状况，检查封头是否采用高温胶带，是否牢固，铝箔卷之间是否有碰卷现象，检查炉子的循环风机罩上是否粘有铝箔，有则必须清干净上面的铝箔方可进炉退火。

经中间退火的铝卷可以直接轧制到0.12mm成品厚度，成品轧制时必须更换工作辊，清擦导路中的每一个辊子，支撑棍表面不行必须更换支撑辊；轧制油必须干净，出成品时铝箔表面必须吹扫干净，不允许有残留油污；表面不允许有通长或间断性擦伤、划伤、周期行印痕、亮条及亮带、隐条、白条等任何影响使用的表面缺陷。

四、成品分切的参考方法是：分切时必须清擦导路中的各个导辊，用酒精或丙酮清擦各个导辊；确保铝箔卷表面不能有印痕、粘铝、擦伤、划伤。分切的铝卷放在地板必须垫上一块大纸板，不允许直接落地。分切时不允许有毛刺、塔形、荷叶边、边部小碎浪等，分切错层必须小于0.5mm。分切后的小卷端面必须干净、整洁，分切好的小卷批号和规格必须用粉笔写在铝箔卷表面。

五、检查和包装的参考方法是：成品检查时主要检查铝箔厚度、宽度不得超过公差范围，端面不得有毛刺、翻边，撞伤，错层不得超过0.5mm。套筒规格、材质必须符合客户要求，套筒两边伸出铝箔端面各为5mm。要求做到抗拉强度210～230Mpa，延伸率≥1％，表面无缺陷，抗下垂＜15mm，晶粒均匀。检查合格后按照空调铝箔卧式包装要求包装。

检查包装工序得到的0.12mm厚铝箔其抗拉强度可以达到210～216Mpa，延伸率3～5％且抗下垂性能10mm，0.12mm厚铝箔晶粒均匀且表面质量洁净无油斑黑丝。

上述检测参考方法是：按照国家标准GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验》加工成5倍标准拉伸试样，电子拉伸在日本岛津AGS-X 1KN精密拉力实验机上进行，拉伸速度参考值为1mm/min。

为了公开本发明的目的而在本文中选用的技术方案或是实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是：本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (1)

1.一种汽车空调用铝箔的制备方法，该制备方法先将电解铝液和铝锭以及铝合金固体废料熔炼铝熔体，通过连铸连轧制备出2.5～3.5mm厚铝卷，然后经过冷轧-纵剪切边-中间退火-箔轧→成品分切→检查包装制备出汽车空调用铝箔，其中纵剪切边、成品分切和检查包装按常规工艺进行，其特征是：

1)熔炼铝熔体：

将80～90％重量份的电解铝液和10～20％重量份且铝含量≥99.7％的铝锭和铝合金固体废料一同放入熔炼炉中进行熔炼制备出铝熔体，熔炼炉温控制在745±5℃范围内，熔炼时铝熔体的化学成分经检测应符合下表要求，并要求除气、除渣干净且充分搅拌均匀以保证铝熔体的质量；

2)通过连铸连轧制备出2.5～3.5mm厚铝卷：

连铸造时通过由耐高温的无机非金属材料加工成型的铸嘴将铝熔体等量、匀速的注入两根相向旋转的钢带内，而两根钢带外侧与循环冷却水相连接，铝液中的热量通过钢带及冷却水被带走，连铸时铝熔体的温度保持在690±5℃范围，连铸速度控制在7～10m/min，连铸的铸坯厚度控制在19±1mm，要求通过调整冷却水的压力和流量，确保铸坯温度控制在520～580℃范围；

连铸后的铸坯直接进入三连轧机进行连轧，连轧的第一道次轧制加工率控制在50～60％且轧制入口温度控制在420～500℃而出口温度控制在360～420℃，连轧的第二道次轧制加工率控制在25～35％且轧制入口温度控制在330～390℃而出口温度控制在290～360℃，连轧的第三道次加工率控制在20～33％且入口温度控制在250～320℃而出口温度控制在220～250℃，经第三道次加工制备出2.5～3.5厚铝卷，连轧时采用乳化液进行润滑和冷却；

3)冷轧-纵剪切边-中间退火-箔轧：

将上述2.5～3.5mm厚铝卷直接上冷轧机组轧至0.16～0.23mm厚，各道次冷轧分配方案是：2.5～3.5mm→1.6～2.3mm→1.0～1.3mm→0.52～0.75mm→0.34～0.5mm→纵剪切边→0.23～0.34mm→0.16～0.23mm→中间退火，各道次轧制过程采用轧制油进行润滑和冷却，各道次轧制时要求注意清擦导路中的各根导辊以防止铝板表面有印痕、粘伤等缺陷；

中间退火工艺为：先在530℃的退火温度下退火10～12h，再在420℃的退火温度下退火4～6h；中间退火时应检查铝箔卷端面状况，检查封头是否采用高温胶带，是否牢固，铝箔卷之间是否有碰卷现象，检查炉子的循环风机罩上是否粘有铝箔，有则必须清干净上面的铝箔方可进炉退火；

经中间退火的铝箔可以直接箔轧到0.06～0.15mm厚成品铝箔，成品铝箔轧制时必须更换工作辊，清擦导路中的每一个辊子，支撑棍表面不行必须更换支撑辊；轧制油必须干净，出成品时铝箔表面必须吹扫干净，不允许有残留油污；表面不允许有通长或间断性擦伤、划伤、周期行印痕、亮条及亮带、隐条、白条等任何影响使用的表面缺陷；

检查包装工序得到的0.06～0.15mm厚铝箔其抗拉强度可以达到210～230Mpa，延伸率≥1％且抗下垂＜15mm，铝箔晶粒均匀且表面质量洁净无油斑黑丝。