CN110743911A - 一种钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法，在皮材的生产过程中，采用铸锭锯片的方式进行生产，通过打带处理，实现皮材与芯材的轧前复合，在热轧的复合轧制时，通过控制压下工艺、轧制速度及喷淋方式来完成复合轧制，从而得到铝合金热轧卷材。通过本发明生产的热轧复合卷材，具有效率高、复合紧密特点，有效的控制生产成本与生产周期。

Description

一种钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法

技术领域

本发明涉及一种钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法，属于有色金属技术领域。

背景技术

复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

钎焊板用铝合金复合材料一般外层（皮层）为4系合金，内层（芯层）为3系铝合金，这两种铝合金复合制得的材料，既能发挥3系铝合金耐腐蚀的优点，又能利用4系铝合金可焊性好的特点实现零件之间的良好连接，是制备汽车、高铁、电子产品等部件散热器的理想材料。这些器件在使用过程中会释放出大量热量，高性能散热器对水冷发动机至关重要。传统散热器多为铜复合带 ( 铜带表面浸镀一层锡与一层铅锡合金) ，铝的热导率是铜的60% ，但由于受铅锡镀层低导热系数的影响，铜散热器的散热效率显著下降。随着汽车轻量化的变革，铝基复合板带材中的铝合金复合带因具有优良的耐蚀性能，导电、导热性能，逐渐取代了铜，已经广泛地用在了汽车散热器中。散热器的铝化率，欧洲达到90%～100%、美国达到70%～80%、日本达到50%～60%。目前，国内生产热轧复合板产量较大的公司有：无锡银邦金属复合材料、上海华峰日轻铝业、中铝萨帕铝业、浙江永杰铝业、东北轻合金公司等。

其一般热轧复合生产工艺流程与普通板带不同，主要过程为：皮材铸锭铣面-皮材铸锭加热-皮材铸锭热粗轧-皮材切板-皮材打磨-皮材表面清洗-皮材与芯材焊接（有时需加焊合剂）-皮材与芯材打带捆绑-皮材与芯材加热-热轧复合。

在上述这种生产方法中，相当于热轧需要生产两次：第一次为轧制皮材，使皮材由铸锭轧薄至一定的厚度，一般为25~100mm，以满足覆合率的要求，然后再在热轧生产线上切成板材。此时的板材温度较高，一般在400℃左右，需在热轧生产线上停留一定的时间并开启风机冷却，随后进行切板。第二次为将切板后的皮材表面打磨处理，并清洗表面，与芯材焊接、复合，经加热后再在热轧机组生产。该生产方法具有以下不足：

①生产效率低。由于需要轧制两次，且在皮材轧制时，需要待冷却后方能切板，严重占用热轧机的生产时间，轧制累计时间将超过一次轧制的一倍以上。

②轧前复合效果差。皮材打磨过程中，容易出现打磨不均匀的情况，尤其是手工打磨，此外，打磨容易产生细小铝屑，会嵌附在皮材表面，影响后续的热轧复合。

③轧前复合成本高。皮材与芯材铸锭复合需焊接或添加焊接剂，会增加生产成本及人工成本。

④热轧复合效果差。采用一般的热轧复合生产方法，容易出现轧制过程中，皮材与芯材分离，导致复合轧制失败，尤其是在咬入轧制过程，因仅有皮材与热粗轧工作辊接触，导致皮材沿水平方向受力大，导致皮材与芯材脱离，无法进行复合轧制。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法，生产效率高、成本低、复合率好。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法，在皮材的生产过程中，采用铸锭锯片的方式进行生产，通过打带处理，实现皮材与芯材的轧前复合，在热轧的复合轧制时，通过控制压下工艺、轧制速度及喷淋方式来完成复合轧制，从而得到铝合金热轧卷材。

优选的，具体包括以下步骤：

1）在4系合金皮材的生产过程中，采用铸锭锯片生产的方式，完成皮材的制作；

2）将4系合金皮材与3系合金芯材通过钢带打紧，完成皮材与芯材的轧前复合，形成复合铸锭；

3）将加热后的复合铸锭在热粗轧机上进行轧制，压下工艺为热轧的前1~6道次需保证压下量小、轧制速度小，并且采用不喷射乳液的喷淋方式，以完成复合轧制；

4）复合轧制结束后，将复合中间坯，压下工艺为按照大压下量、高速轧制，最终经热精轧机轧制所需要的热轧厚度，以完成热轧复合卷材的生产。

优选的，在步骤1）皮材的生产过程中，采用铸锭锯片的方式完成皮材的制作：根据不同覆合率的要求，将皮材铸锭沿长度方向切成不同块，锯片后，皮材的厚度在25~80mm，皮材的长度及宽度不变。

优选的，在步骤1）皮材锯片的生产过程中，要求锯片后，每块皮材表面具有一定的特性：锯面平直度、切割不平度≤±0.5mm，切割水平斜度±0.2mm/100mm以内，切割垂直斜度±0.5mm/500mm以内；锯面表面粗糙度不大于30um，且不小于0.5um。

优选的，在步骤2）芯材用3系合金的铸锭厚度为350~460mm，铸锭的上下两个大面采用不喷射乳液润滑的方式进行铣面，铣后铸锭表面粗糙度不小于0.5um。

优选的，在步骤2）皮材与芯材轧前复合的生产过程中，通过2~5根横向钢带、1~3根纵向钢带打紧。

优选的，在步骤3）热粗轧复合轧制中，前1~6道次压下量小，每道次绝对压下量为1~8mm；前1~6道次的轧制速度慢，每道次的轧制速度为0.1~1.0m/s；前1~6道次乳液喷射模式为：关闭乳液。

优选的，在步骤4）经过前6道次的复合轧制后，须采用大压下量、高速轧制；各道次绝对压下量为15~40mm，各道次轧制速度为1.5~3.5m/s；压下量采用如下原则：第7~9道次压下量逐步增大至30mm，10~12道次压下量逐步增大至35mm，13道次及以后，每道次压下量40mm左右。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过4系合金铸锭锯片方式获得皮材，使得生产效率大大提高；以3系合金铸锭铣面后作为芯材；通过控制皮材和芯材的表面质量以及采用打带方式，使皮材与芯材在热轧前完成紧密复合；通过合理设定热轧轧制过程的压下量、轧制速度、乳液喷射等，使皮材与芯材完成热轧复合。通过本发明生产的热轧复合卷材，具有效率高、复合紧密特点，有效的控制生产成本与生产周期。

下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下。

一种钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法，在皮材的生产过程中，采用铸锭锯片的方式进行生产，通过打带处理，实现皮材与芯材的轧前复合，在热轧的复合轧制时，通过控制压下工艺、轧制速度及喷淋方式来完成复合轧制，从而得到铝合金热轧卷材。

在本发明实施例中，具体包括以下步骤：

1）在4系合金皮材的生产过程中，采用铸锭锯片生产的方式，完成皮材的制作；

2）将4系合金皮材与3系合金芯材通过钢带打紧，完成皮材与芯材的轧前复合，形成复合铸锭；

3）将加热后的复合铸锭在热粗轧机上进行轧制，压下工艺为热轧的前1~6道次需保证压下量小、轧制速度小，并且采用不喷射乳液的喷淋方式，以完成复合轧制；

4）复合轧制结束后，将复合中间坯，压下工艺为按照大压下量、高速轧制，最终经热精轧机轧制所需要的热轧厚度，以完成热轧复合卷材的生产。

通过铸锭锯片生产皮材的方式，并使锯片后达到一定的锯面质量，既减少一次热轧轧制生产、减少热轧机停机切板，又减少表面打磨处理工序，极大提升生产效率，并保证轧前复合质量。同时，通过采用特定的复合轧制工艺，满足热轧复合质量要求。

在本发明实施例中，在步骤1）皮材的生产过程中，采用铸锭锯片的方式完成皮材的制作：根据不同覆合率的要求，将皮材铸锭沿长度方向切成不同块，锯片后，皮材的厚度在25~80mm，皮材的长度及宽度不变。

在本发明实施例中，在步骤1）皮材锯片的生产过程中，要求锯片后，每块皮材表面具有一定的特性：锯面平直度、切割不平度≤±0.5mm，切割水平斜度±0.2mm/100mm以内，切割垂直斜度±0.5mm/500mm以内；锯面表面粗糙度不大于30um，且不小于0.5um。控制皮材锯面的平直度和粗糙度有利于提高皮材与芯材的轧前复合效果。

在本发明实施例中，在步骤2）芯材用3系合金的铸锭厚度为350~460mm，铸锭的上下两个大面采用不喷射乳液润滑的方式进行铣面，铣后铸锭表面粗糙度不小于0.5um。增加复合轧制时的结合作用。

在本发明实施例中，在步骤2）皮材与芯材轧前复合的生产过程中，通过2~5根横向钢带、1~3根纵向钢带打紧。使铸锭在加热过程中，皮材与芯材能紧密贴合。

在本发明实施例中，在步骤3）热粗轧复合轧制中，前1~6道次压下量小，每道次绝对压下量为1~8mm；前1~6道次的轧制速度慢，每道次的轧制速度为0.1~1.0m/s；前1~6道次乳液喷射模式为：关闭乳液。

在本发明实施例中，在步骤4）经过前6道次的复合轧制后，须采用大压下量、高速轧制；各道次绝对压下量为15~40mm，各道次轧制速度为1.5~3.5m/s；压下量采用如下原则：第7~9道次压下量逐步增大至30mm，10~12道次压下量逐步增大至35mm，13道次及以后，每道次压下量40mm左右。通过这种特定的压下工艺，保证热轧复合轧制过程。

实施例1：

1）采用铸锭锯片的方式完成皮材的制作。厚度为550mm的皮材用4343合金铸锭沿长度方向锯切成不同块，锯片后，皮材的厚度为在45mm，皮材的长度及宽度不变。皮材锯片的生产过程中，要求锯片后，每块皮材上下表面的不平度≤±0.5mm，水平斜度±0.2mm/100mm以内，垂直斜度±0.5mm/500mm以内；锯面表面粗糙度为30μm±5μm。

2）芯材用3003铝合金铸锭厚度为450mm，铸锭的上下两个大面采用不喷射乳液润滑的方式进行铣面，铣面厚度为15mm/面，铣后铸锭上下表面粗糙度为0.8um。

3）将铣面后的3003铝合金芯材铸锭与4343铝合金锯片皮材按照皮材-芯材-皮材三层对称组坯，通过2~5根横向钢带、1~3根纵向钢带将皮材与芯材打紧成复合铸锭。

4）将复合铸锭移入加热炉中进行490℃加热处理，炉内停留时间10h，到温进行热粗轧。

5）热粗轧复合轧制中，前1~6道次压下量小，每道次绝对压下量为1-4mm；前1~6道次的轧制速度为0.2~0.5m/s；前1~6道次热轧过程中关闭乳液喷射。

6）经过前6道次的复合轧制后，第7~9道次压下量逐步增大至30mm，10~12道次压下量逐步增大至35mm，13~17道次压下量40mm。

7）将热粗轧机生产的复合中间坯送入热精轧机轧制，经多道次大压下量轧制到5.0mm厚度的热轧卷材，并控制终轧温度为290℃，制得所需的热轧复合卷材。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法，其特征在于：在皮材的生产过程中，采用铸锭锯片的方式进行生产，通过打带处理，实现皮材与芯材的轧前复合，在热轧的复合轧制时，通过控制压下工艺、轧制速度及喷淋方式来完成复合轧制，从而得到铝合金热轧卷材。

2.根据权利要求1所述的钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

1）在4系合金皮材的生产过程中，采用铸锭锯片生产的方式，完成皮材的制作；

2）将4系合金皮材与3系合金芯材通过钢带打紧，完成皮材与芯材的轧前复合，形成复合铸锭；

3）将加热后的复合铸锭在热粗轧机上进行轧制，压下工艺为热轧的前1~6道次需保证压下量小、轧制速度小，并且采用不喷射乳液的喷淋方式，以完成复合轧制；

4）复合轧制结束后，将复合中间坯，压下工艺为按照大压下量、高速轧制，最终经热精轧机轧制所需要的热轧厚度，以完成热轧复合卷材的生产。

3.根据权利要求2所述的钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法，其特征在于：在步骤1）皮材的生产过程中，采用铸锭锯片的方式完成皮材的制作：根据不同覆合率的要求，将皮材铸锭沿长度方向切成不同块，锯片后，皮材的厚度在25~80mm，皮材的长度及宽度不变。

4.根据权利要求2所述的钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法，其特征在于：在步骤1）皮材锯片的生产过程中，要求锯片后，每块皮材表面具有一定的特性：锯面平直度、切割不平度≤±0.5mm，切割水平斜度±0.2mm/100mm以内，切割垂直斜度±0.5mm/500mm以内；锯面表面粗糙度不大于30um，且不小于0.5um。

5.根据权利要求2所述的钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法，其特征在于：在步骤2）芯材用3系合金的铸锭厚度为350~460mm，铸锭的上下两个大面采用不喷射乳液润滑的方式进行铣面，铣后铸锭表面粗糙度不小于0.5um。

6.根据权利要求2所述的钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法，其特征在于：在步骤2）皮材与芯材轧前复合的生产过程中，通过2~5根横向钢带、1~3根纵向钢带打紧。

7.根据权利要求2所述的钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法，其特征在于：在步骤3）热粗轧复合轧制中，前1~6道次压下量小，每道次绝对压下量为1~8mm；前1~6道次的轧制速度慢，每道次的轧制速度为0.1~1.0m/s；前1~6道次乳液喷射模式为：关闭乳液。

8.根据权利要求2所述的钎焊板用铝合金卷的热轧复合方法，其特征在于：在步骤4）经过前6道次的复合轧制后，须采用大压下量、高速轧制；各道次绝对压下量为15~40mm，各道次轧制速度为1.5~3.5m/s；压下量采用如下原则：第7~9道次压下量逐步增大至30mm，10~12道次压下量逐步增大至35mm，13道次及以后，每道次压下量40mm左右。