CN111101035B - 一种汽车散热器用铝箔的制备方法 - Google Patents
一种汽车散热器用铝箔的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111101035B CN111101035B CN202010025548.7A CN202010025548A CN111101035B CN 111101035 B CN111101035 B CN 111101035B CN 202010025548 A CN202010025548 A CN 202010025548A CN 111101035 B CN111101035 B CN 111101035B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aluminum
- temperature
- rolling
- hours
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/40—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling foils which present special problems, e.g. because of thinness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
- B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0605—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two belts, e.g. Hazelett-process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/0665—Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating
- B22D11/0668—Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating for dressing, coating or lubricating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/06—Making non-ferrous alloys with the use of special agents for refining or deoxidising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
- F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
- F28F21/084—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
Abstract
本发明公开了一种汽车散热器用铝箔的制备方法,包括以下步骤:制备铝熔体;连铸连轧,连铸连轧时铸造机钢带与铸坯接触界面均匀喷涂一层纳米级二氧化硅粉末;均匀化退火;冷轧;成品退火。本发明提供了一种采用连铸连轧的方式生产汽车散热器用铝箔的方法,为用7072合金生产汽车散热器用铝箔提供了更多选择。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金铸造技术领域,尤其是一种汽车散热器用铝箔的制备方法。
背景技术
铝箔因其具有优良的导热性能、易加工、比重小、价格低、无污染、可回收等特性,广泛应用于电子、机电、航空航天、包装、建筑等行业。在我国铝箔的下游消费中,空调散热器用铝箔所占比重最大,约48%用于空调等热传输产品。但由于空调箔生产门槛低、规格和合金比较单一、适合大规模生产等特点,越来越多的铝箔生产企业加入空调箔生产行列,再加上近年来国内汽车散热器市场的极速下滑,因产能过剩造成的市场竞争日趋加剧。
“降低空调用铝箔厚度”,曾是铝箔产品的发展趋势和致胜法宝。目前空调箔在减薄方面已做到极致,现在已稳定到0.095mm,甚至有些已经减薄为0.08-0.09mm,继续减薄的产品可能会影响产品的质量及散热效果。如何通过新产品研发实现汽车散热器散热片用铝箔材料腐蚀性能的提升,成为提高企业自身竞争力的重要方向。
变形铝合金系列里的7xxx系铝合金具有高的比强度和刚度、加工性能好、抗应力腐蚀性能优异等特性,成为航空航天领域中最重要的结构材料之一。而以Zn元素为主要合金元素的7072合金具有较低的腐蚀电位,用来作为一种牺牲阳极的材料,保护与之相邻的芯材和包覆层材料。
近年来随着对家用空调和汽车散热器材料腐蚀性能要求的提高,7072合金以其优良的抗腐蚀性能成为家用汽车散热器以及汽车散热器材料新产品研发的首选。2015年发布实施的《汽车散热器散热片用铝箔》行业标准(YS/T 95.1-2015)也首次将7072合金牌号纳入汽车散热器散热片用铝箔范围。
目前7072合金主要采用半连续铸造+热轧的方式进行生产,且多作为汽车散热器用复合材料的包覆层进行生产,真正将7072合金直接作为汽车散热器用散热翅片成品生产的制备方法鲜有报道。
发明内容
本发明公开了一种汽车散热器用铝箔的制备方法,提供了一种采用连铸连轧的方式生产汽车散热器用铝箔的方法,为用7072合金生产汽车散热器用铝箔提供了更多选择。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种汽车散热器用铝箔的制备方法,包括以下步骤:
S1. 制备铝熔体:熔炼,控制铝熔体中各组分的质量百分比:Si:0.05~0.10%,Fe:0.30-0.45%,Cu:0.05~0.10%,Zn:0.9~1.0%,Ti:0.015~0.025%,其他单个杂质≤0.03%、合计≤0.15%,余量为Al;
S2. 预先在铸造机钢带与铸坯接触界面均匀喷涂一层纳米级二氧化硅粉末,再将步骤S1所得的铝熔体引入铸造机前箱,通过铸造机前箱对铝熔体进行再分配,控制铸造机前箱液位高度为6~10mm、铝熔体温度为670~695℃,铝熔体进入铸造机的铸嘴,等量、匀速的注入两根相向旋转的钢带内,两根钢带外侧与循环冷却水相连接,铝熔体经连铸冷却获得板坯,铸造机和与之配套的夹送辊之间的传动比i为:1.0: 0.91≤i<1.0:1.0,连铸速度为6~9m/min,连铸的板坯厚度为19±1mm,且控制铸造机出口铸坯温度510~550℃;
板坯直接进入三连轧机,采用三连轧机的其中两个机架进行二连轧,第一道次的加工率控制在50~60%,轧制入口温度控制在480~520℃,出口温度控制在380~420℃;第二道次的加工率控制在22~40%,入口温度控制在300~360℃,出口温度控制在220~245℃;连轧过程均采用乳化液进行润滑和冷却,乳液压力控制在0.4~0.6Mpa,乳液浓度为3.5~4.5wt%;经第二道次加工制备获得厚度为5~7mm铝卷;
S3. 将步骤S2制得的铝卷进行均匀化退火,铝卷放入退火炉内, 先用4~8h将炉温升到500~550℃,并保温20~30h,再用2~4h将炉温降到460~480℃,并保温4~6h,最后将炉温降到160~170℃时出炉,均匀化退火后的铝卷温度降至60℃以下再转入轧制工序;
S4.冷轧:将铝带冷轧至0.09~0.12mm;
S5.成品退火。
进一步的,所述步骤S4中,冷轧道次的分配方案是:5.0~7.0mm→3.0~4.2mm→1.8~2.5mm →1.05~1.5mm→0.62~0.9mm→0.37~0.53mm→0.22~0.31mm→0.13~0.18mm→0.09~0.12mm。
进一步的,所述步骤S1中,熔炼时,根据合金化学成分要求,将60~70wt%的电解铝液、30~40wt%且铝含量≥99.7wt%的铝锭和合金添加剂一同放入熔炼炉中进行熔化,控制炉温为715~745℃,经扒渣、精炼和静置得铝熔体。
其中,电解铝液预先置于胎包内,通入氮气和氩气混合气体对电解铝液进行预精炼处理,再通过胎包倾倒放入熔炼炉中。
进一步的,所述步骤S1中,铝熔体制备时不另外配置铝硅中间合金或硅元素添加剂。
进一步的,在线过滤包括:在线SNIF除气后的铝熔体进入CFF过滤箱进行熔体过滤,过滤精度为30~50ppi,然后再进入在线深床过滤器进行过滤。
进一步的,所述步骤S2中,纳米级二氧化硅粉末的喷涂厚度为1~5µm。
进一步的,所述步骤S2中,喷涂纳米级二氧化硅粉末采用10kv高压静电,通过静电喷粉箱进行。
进一步的,所述步骤S2中,采用三连轧机的其中两个机架为第一机架和第三机架。
进一步的,所述步骤S2中,二连轧时,第一道次轧制工作辊的粗糙度为3.3-3.6µm,第二道次轧制工作辊工作辊的粗糙度为1.0~1.2µm。
进一步的,所述步骤S4中,铝卷在冷轧步骤的总变形量≥98%。
进一步的,所述步骤S5中,当目标产品为“H22”状态7072合金汽车散热器用铝箔时,成品退火的方案为:用2~4小时升至210~230℃时,负压除油4~6小时,升温至240~260℃,并保温15~25小时出炉。
当目标产品为“O”状态7072合金汽车散热器用铝箔时,成品退火的方案为:用2~4小时升至210~230℃时,负压除油4~6小时,升温至280~300℃,保温12~20小时,之后降至160~170℃保温1~2小时出炉。
本发明的有益效果为:
1、本发明采用抗腐蚀性能好的7072合金来制造汽车散热器翅片用铝箔,且进一步综合考虑了主要合金元素Zn和杂质元素Fe、Si对成品散热翅片成型性能和腐蚀性能的影响:Zn元素可使合金的腐蚀电位降低,添加量越大电位降低就越多,其次Zn元素能降低合金表面氧化膜强度,使其表面剥落而发生均匀腐蚀,使点蚀得到抑制,Zn元素按0.9-1.0%进行控制,优选地按照1.0%控制。Fe元素在铝合金基体中溶解度极低,仅为0.04%,易生成针状或片状的第二相FeAl3,严重影响合金的机械性能;同时Fe作为强阴极元素,可以显著影响铝合金的抗腐蚀性能,FeAl3相可与铝合金基体间形成腐蚀微电池,导致铝合金发生局部腐蚀,降低其抗腐蚀性能,但是 元素Fe对合金也会产生有利影响,可使退火时晶粒细化,采用连铸连轧工艺生产的7072合金晶粒细小,可以在合金成分调整中不考虑元素Fe对退火晶粒细化产生的影响,将元素Fe含量控制在最下限,本发明中将元素Fe按0.3-0.4%进行控制;Si元素通常是有害元素,当硅和铁同时存在时,容易形成骨骼状α相或针状β相,一方面不利于加工,另一方面起到阴极作用对铝合金的抗腐蚀性能危害很大。本发明中严格将Si元素按0.05-0.1%来进行控制。
2、本发明采用了优化的连铸连轧工艺进行7072合金坯料的生产,通过对连铸工艺的优化和轧制方案的调整,得到表面质量优异、组织均匀的高抗蚀性汽车散热器用7072合金坯料。
通过预先在铸造机钢带与铸坯接触界面均匀喷涂一层纳米级二氧化硅粉末,可以减少高温铸坯与粗糙钢带表面接触因相对移动造成的铸坯表面粘铝和撕裂现象,提高铸坯的表面质量。
通过提高铸造机前箱液位的静压力,以及将铸造机和与之配套的夹送辊之间的传动比控制在1:0.91~1,即铸造机速度为夹送辊速度的1.0~1.1倍,可以有效改善7072合金铸坯中间偏析和疏松情况,提高铸造组织均匀性。
通过将传统的三连轧制改为二连轧制,加大第一道次的加工率,通过第一道次的大加工率轧制进一步优化铸造组织,改善铸坯中部组织疏松;同时第一道次轧制时工作辊采用大粗糙度3.3-3.6µm,大加工率匹配大粗糙度轧制可以更好地将铸坯表面不均匀的氧化层进行破坏,提高表面质量。
3、本发明采用了中高温度的均匀化退火工艺,先采用高温500~550℃的退火温度,且长时间保温形式,可以使料卷整体温度均匀,改善铸造组织,减少连铸连轧生产7072合金坯料内部成分偏析的情况,并降低变形抗力,保证均匀化退火效果;另一方面在低温阶段进行适当的保温,拉长升温和降温曲线,降低了坯料表面乳液残留和高温料卷直接出炉氧化对板带表面质量的影响。
4、本发明进一步采用了优化的铝熔体处理工艺,包括用氮气、氩气混合气体代替精炼剂进行精炼,对电解铝液在胎胞内进行精炼预处理,以及炉内精炼+在线Sinf除气精炼+在线Cff过滤+在线深床过滤的熔体处理方式,保证熔体的清洁度,减少了铝熔体内Cl-离子残留对7072合金抗腐蚀性能的影响。
5、本发明严格保证第一机架50~60%的大加工率热轧轧制,还要控制坯料经均匀化退火后的总冷作量≥98%,以及冷轧采用多道次大加工率轧制,中间道次加工率≥40%,以确保成品退火后得到致密的、固溶物均匀分布的退火组织。
6、本发明通过将连铸连轧工序和坯料下游加工工序进行有机结合,可使得制得的”H22”状态的7072合金汽车散热器散热用翅片成品抗拉性能能达到100~120Mpa,延伸率达到20~25%,杯突6.5~7.5mm。”O”状态的7072合金汽车散热器散热用翅片成品抗拉性能能达到80~100Mpa,延伸率达到25~30%,杯突7.0~8.0mm。且由于坯料边部质量优异,可减少冷轧工序切边次数,提高成品率,以物料1500mm宽度,单次切边量30mm计算,可提高成品率2%。
附图说明
图1是实施例1的合金铸坯中部金相组织。
图2是对比例1的合金铸坯中部金相组织。
具体实施方式
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。
实施例1
一种汽车散热器用0.099mm厚“H22”状态7072合金铝箔化学成分和制备方法。
S1. 制备铝熔体:
一种7072合金汽车散热器用散热翅片,合金元素百分含量为:Si:0.05%;Fe:0.35%;Cu:0.05;Zn:1.0%;Ti:0.025%;其他单个杂质≤0.03%,合计≤0.15%,其余为Al。
为保证7072合金化学成分,铝熔体制备采用Fe≤0.16%、Si≤0.04%的电解铝液和铝含量≥99.7%的铝锭的加料方式,废料不再加入。以此保证7072合金中元素Si含量在0.05-0.1%范围内。Fe元素以铝铁中间合金或90%含量的铁剂形式加入,Zn元素以锌锭的形式加入。
将Fe≤0.16%,Si≤0.04%的电解铝液在胎包内进行预精炼处理,预精炼采用体积比为1:5的氮气和氩气混合气体,精炼压力0.35Mpa,精炼时间10min。将经预精炼处理的电解铝液和铝锭、锌锭、铝铜中间合金放入熔炼炉中进行熔化、扒渣、合金化学成分调整、精炼、静置制备铝熔体,其中电解铝液加入60wt%,铝含量≥99.7%的铝锭加入40wt%。
将铝熔体温度控制在725℃,进行精炼和扒渣,精炼采用氩气和氮气混合气体进行,氩气用量10m³/h,氮气用量2m³/h,精炼3次,每次精炼时间30min。熔体含氢量≤0.025ml/100g Al,主要碱金属Na含量≤2ppm可进行倒炉作业。
在线除气过滤:铝熔体经流槽进入在线SNIF除气装置,通过在线Sinf除气采用氩气作为精炼介质对铝熔体进行再次精炼,3转子的Sinf装置氩气用量6m³/h,转子速度600r/min,精炼温度730℃。经在线Sinf除气处理后的铝熔体进入CFF过滤箱进行熔体过滤,过滤精度为50 ppi,然后熔体进入在线深床过滤器(过滤介质为氧化铝球,床体厚度400mm),进行最后的熔体过滤处理,过滤后熔体含氢量≤0.010ml/100g Al,碱金属Na含量≤2ppm。
S2.连铸连轧工艺制备7072合金坯料:
预先在铸造机钢带与铸坯接触界面采用高压静电均匀喷涂一层纳米级二氧化硅粉末,厚度3µm,再将步骤S1所得的铝熔体引入铸造机前箱,通过铸造机前箱对铝熔体进行再分配,铝熔体进入铸嘴进入由两根相向旋转的钢带形成的19mm厚铸腔,两根钢带外侧与循环冷却水相连接,铝熔体经连铸冷却获得板坯,保证前箱液位10mm,温度695℃,连铸速度控制在7m/min,铸造机和与之配套的夹送辊之间的传动比为1:0.98,连铸的板坯厚度为19±1mm,,铸造机出口铸坯温度530℃。
连铸机和三联轧机间通过活套进行联通,可实现连铸连轧。经连铸工艺制备的19mm铸坯直接进入三连轧机进行连轧,采用两机架轧制(第一机架进行粗轧,第三机架精轧),轧制是第二机架处于非工作位,具体道次分配为:19-9.0-6.5mm。第一机架轧制入口温度控制在500℃,出口温度控制在410℃,工作辊粗糙度为3.6µm,第三机架轧制入口温度控制在330℃,出口温度控制在220℃,工作辊粗糙度为1.2µm,轧制过程中乳液压力0.55Mpa,乳液浓度为3.6wt%。
S3.均匀化退火:
将采用连铸连轧工艺制备的6.5mm厚7072合金坯料直接进行均匀化退化,将6.5mm厚的坯料卷放入退火炉内,用8h将炉温升到520℃保温30h,再用3h将炉温降到480℃,并保温6h,然后将炉温降到170℃时出炉,均匀化退火后的坯料卷温度风冷至50℃转入轧制工序。
S4.冷轧:
冷轧道次的分配方案是:6.5mm→3.8mm→2.1mm→1.2mm→0.71mm→0.42mm→切边→0.25mm→0.15mm→0.099mm→分切。坯料在冷轧步骤的总变形量为98.5%。
中间道次加工率≥40%,成品道次加工率34%,各冷轧过程要求注意清擦导路中的各根导辊,防止铝卷表面有印痕、粘伤等缺陷,冷轧过程均采用轧制油进行润滑和冷却。分切采用正常的分切工艺进行。
S5.成品退火:
0.099mm厚7072合金“H22”状态铝带成品退火工艺是:2小时升至220℃时负压除油4小时,升至250℃保温15小时出炉,成品退火时检查0.099mm厚铝卷的端面状况,确保封头采用钢带固定并牢固,端面无碰撞。成品退火后料卷可转入成品检测、包装工序。
采用实施例1制备的0.099mm厚7072合金汽车散热器散热用翅片成品性能:抗拉强度115Mpa,延伸率22%,杯突7.0mm,板带表面质量优异:无油斑、色差和肉眼可见的黑丝黑线。
实施例2
一种汽车散热器用0.12mm厚“O”状态7072合金铝箔化学成分和制备方法。
S1. 一种7072合金汽车散热器用散热翅片,合金元素百分含量为:Si:0.05%;Fe:0.45%;Cu:0.05;Zn:1.0%;Ti:0.020%;其他单个杂质≤0.03%,合计≤0.15%,其余为Al。
其余同实施例1;
S2. 连轧时,具体道次分配为:19-9.0-7.0mm,其余同实施例1。
S3. 均匀化退火工艺同实施例1。
S4. 冷轧道次的分配方案是:7.0mm→4.2mm→2.5mm→1.5mm→0.9mm→0.53mm →0.31mm→切边→0.18mm→0.12mm→分切。坯料在冷轧步骤的总变形量为98.3%。
中间道次加工率≥40%,成品道次加工率33%,其余同实施例1。
S5. 成品退火:2小时升至220℃时负压除油4小时,升至280℃保温15小时,之后降至170℃保温1.2小时出炉,成品退火时检查0.12mm厚铝卷的端面状况,确保封头采用钢带固定并牢固,端面无碰撞。成品退火后料卷可转入成品检测、包装工序。
采用实施例2制备的0.12mm厚7072合金汽车散热器散热用翅片成品性能:抗拉强度95Mpa,延伸率27%,杯突7.5mm,板带表面质量优异:无油斑、色差和肉眼可见的黑丝黑线。
实施例3
一种汽车散热器用0.095mm厚“H22”状态7072合金铝箔化学成分和制备方法。
S1. 制备铝熔体:
一种7072合金汽车散热器用散热翅片,合金元素百分含量为:Si:0.08%;Fe:0.30%;Cu:0.08;Zn:0.9%;Ti:0.020%;其他单个杂质≤0.03%,合计≤0.15%,其余为Al。
为保证7072合金化学成分,铝熔体制备采用Fe≤0.16%、Si≤0.04%的电解铝液和铝含量≥99.7%的铝锭的加料方式,废料不再加入。以此保证7072合金中元素Si含量在0.05-0.1%范围内。Fe元素以铝铁中间合金或90%含量的铁剂形式加入,Zn元素以锌锭的形式加入。
将Fe≤0.16%,Si≤0.04%的电解铝液在胎包内进行预精炼处理,预精炼采用体积比为1:8的氮气和氩气混合气体,精炼压力0.40Mpa,精炼时间15min。将经预精炼处理的电解铝液和铝锭、锌锭、铝铜中间合金放入熔炼炉中进行熔化、扒渣、合金化学成分调整、精炼、静置制备铝熔体,其中电解铝液加入60wt%,铝含量≥99.7%的铝锭加入40wt%。
将铝熔体温度控制在720℃,进行精炼和扒渣,精炼采用氩气和氮气混合气体进行,氩气用量12m³/h,氮气用量3m³/h,精炼3次,每次精炼时间20min。熔体含氢量≤0.025ml/100g Al,主要碱金属Na含量≤2ppm可进行倒炉作业。
在线除气过滤:铝熔体经流槽进入在线SNIF除气装置,通过在线Sinf除气采用氩气作为精炼介质对铝熔体进行再次精炼,3转子的Sinf装置氩气用量5m³/h,转子速度700r/min,精炼温度730℃。经在线Sinf除气处理后的铝熔体进入CFF过滤箱进行熔体过滤,过滤精度为45ppi,然后熔体进入在线深床过滤器(过滤介质为氧化铝球,床体厚度400mm),进行最后的熔体过滤处理,过滤后熔体含氢量≤0.010ml/100g Al,碱金属Na含量≤2ppm。
S2.连铸连轧工艺制备7072合金坯料:
预先在铸造机钢带与铸坯接触界面采用高压静电均匀喷涂一层纳米级二氧化硅粉末,厚度5µm,再将步骤S1所得的铝熔体引入铸造机前箱,通过铸造机前箱对铝熔体进行再分配,铝熔体进入铸嘴进入由两根相向旋转的钢带形成的19mm厚铸腔,两根钢带外侧与循环冷却水相连接,铝熔体经连铸冷却获得板坯,保证前箱液位9mm,温度690℃,连铸速度控制在8m/min,铸造机和与之配套的夹送辊之间的传动比为1:0.98,连铸的板坯厚度为19±1mm,,铸造机出口铸坯温度520℃。
连铸机和三联轧机间通过活套进行联通,可实现连铸连轧。经连铸工艺制备的19mm铸坯直接进入三连轧机进行连轧,采用两机架轧制(第一机架进行粗轧,第三机架精轧),轧制是第二机架处于非工作位,具体道次分配为:19-8.5-6.0mm。第一机架轧制入口温度控制在520℃,出口温度控制在420℃,工作辊粗糙度为3.6µm,第三机架轧制入口温度控制在350℃,出口温度控制在240℃,工作辊粗糙度为1.2µm,轧制过程中乳液压力0.6Mpa,乳液浓度为3.5wt%。
S3.均匀化退火:
将采用连铸连轧工艺制备的6.0mm厚7072合金坯料直接进行均匀化退化,将6.0mm厚的坯料卷放入退火炉内,用7h将炉温升到550℃保温25h,再用4h将炉温降到460℃,并保温5h,然后将炉温降到170℃时出炉,均匀化退火后的坯料卷温度风冷至50℃转入轧制工序。
S4.冷轧:
冷轧道次的分配方案是:6.0mm→3.5mm→2.0mm→1.1mm→0.66mm→0.39mm→切边→0.23mm→0.13mm→0.095mm→分切。坯料在冷轧步骤的总变形量为98.4%。
中间道次加工率≥40%,成品道次加工率26.9%,各冷轧过程要求注意清擦导路中的各根导辊,防止铝卷表面有印痕、粘伤等缺陷,冷轧过程均采用轧制油进行润滑和冷却。分切采用正常的分切工艺进行。
S5.成品退火:
0.095mm厚7072合金“H22”状态铝带成品退火工艺是:2小时升至230℃,负压除油4小时,升至240℃保温16小时出炉,成品退火时检查0.095mm厚铝卷的端面状况,确保封头采用钢带固定并牢固,端面无碰撞。成品退火后料卷可转入成品检测、包装工序。
采用实施例3制备的0.095mm厚7072合金汽车散热器散热用翅片成品性能:抗拉强度110Mpa,延伸率20%,杯突6.8mm,板带表面质量优异:无油斑、色差和肉眼可见的黑丝黑线。
实施例4
一种汽车散热器用0.11mm厚“O”状态7072合金铝箔化学成分和制备方法。
S1. 一种7072合金汽车散热器用散热翅片,合金元素百分含量为:Si:0.06%;Fe:0.40%;Cu:0.07;Zn:0.95%;Ti:0.025%;其他单个杂质≤0.03%,合计≤0.15%,其余为Al。
其余同实施例3;
S2. 连轧时,具体道次分配为:19-9.0-6.5mm,其余同实施例3。
S3. 均匀化退火工艺同实施例3。
S4. 冷轧道次的分配方案是:6.5mm→3.9mm→2.5mm→1.4mm→0.8mm→0.48mm →0.28mm→切边→0.16mm→0.11mm→分切。坯料在冷轧步骤的总变形量为98.3%。
中间道次加工率≥40%,成品道次加工率33.3%,其余同实施例3。
S5. 成品退火:2小时升至215℃时负压除油4.5小时,升至290℃保温15小时,之后降至160℃保温1小时出炉,成品退火时检查0.11mm厚铝卷的端面状况,确保封头采用钢带固定并牢固,端面无碰撞。成品退火后料卷可转入成品检测、包装工序。
采用实施例4制备的0.11mm厚7072合金汽车散热器散热用翅片成品性能:抗拉强度98Mpa,延伸率26%,杯突7.5mm,板带表面质量优异:无油斑、色差和肉眼可见的黑丝黑线。
对比例1
一种汽车散热器用0.099mm厚“H22”状态7072合金铝箔化学成分和制备方法。
连铸连轧工序,铸造机前箱液位6mm,温度695℃,连铸速度控制在8m/min,铸造机和与之配套的夹送辊之间的传动比为1:1。
其他步骤与实施例1相同。
对比例1制得的0.099mm厚“H22”状态7072合金成品性能:抗拉强度114Mpa,延伸率17%,杯突6.2mm,与实施例制备同样规格状态的7072合金汽车散热器用铝箔相比,板带表面质量优异:无油斑、色差和肉眼可见的黑丝黑线,但其杯突值降低影响其后续冲制成型。
图1、图2为实施例1和对比例1制备19mm厚7072合金铸坯中部金相组织,由两图对比可以看出,对比例1铸坯中部疏松比实施例1更加明显。
对比例2
一种汽车散热器用0.099mm厚“H22”状态7072合金铝箔化学成分和制备方法。
钢带与铸坯接触界面没有喷涂一层纳米级二氧化硅粉末。
其他步骤与实施例1相同。
对比例2制得的0.099mm厚“H22”状态7072合金成品性能:抗拉强度116Mpa,延伸率22%,杯突6.9mm。与实施例对比,其性能优良,但成品表面有存在轻微色差。
对比例3
连铸连轧工序,第一机架工作辊粗糙度为2.2µm,乳液压力0.55Mpa,乳液浓度为3.6%。
其他步骤与实施例1相同。
对比例3制得的0.099mm厚“H22”状态7072合金成品性能:抗拉强度112Mpa,延伸率23%,杯突7.2mm。与实施例对比,其性能优良,但成品表面有肉眼可见的黑丝黑线。
对比例4
一种高抗蚀性汽车散热器用0.12mm厚“O”状态7072合金铝箔化学成分和制备方法。
S4. 冷轧道次的分配方案是:7.0mm→4.3mm→2.8mm→1.75mm→切边→1.05mm→0.65mm →0.42mm→0.27mm→切边→0.18mm→0.12mm→分切。
其他步骤与实施例2相同。
对比例4制得的0.12mm厚“O”状态7072合金成品性能:抗拉强度120Mpa,延伸率18%,杯突6.0mm,具备优良的表面质量,但杯突值与实施例1相比明显降低。在冷轧加工工序,需增加一道次轧制和一次切边。
Claims (5)
1.一种汽车散热器用铝箔的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
S1. 制备铝熔体:熔炼,控制铝熔体中各组分的质量百分比:Si:0.05~0.10%,Fe:0.30-0.45%,Cu:0.05~0.10%,Zn:0.9~1.0%,Ti:0.015~0.025%,其他单个杂质≤0.03%、合计≤0.15%,余量为Al;熔炼时,根据合金化学成分要求,将60~70wt%的电解铝液、30~40wt%且铝含量≥99.7wt%的铝锭和合金添加剂一同放入熔炼炉中进行熔化,控制炉温为715~725℃,经扒渣、精炼和静置得铝熔体;其中,电解铝液预先置于胎包内,通入氮气和氩气混合气体对电解铝液进行预精炼处理,再通过胎包倾倒放入熔炼炉中;熔炼炉处理后的铝熔体经在线SNIF除气和在线过滤,控制熔体含氢量≤0.010ml/100g Al,碱金属Na含量≤2ppm,再转入步骤S2;
S2. 预先在铸造机钢带与铸坯接触界面均匀喷涂一层纳米级二氧化硅粉末,再将步骤S1所得的铝熔体引入铸造机前箱,通过铸造机前箱对铝熔体进行再分配,控制铸造机前箱液位高度为6~10mm、铝熔体温度为670~695℃,铝熔体进入铸造机的铸嘴,等量、匀速的注入两根相向旋转的钢带内,两根钢带外侧与循环冷却水相连接,铝熔体经连铸冷却获得板坯,铸造机和与之配套的夹送辊之间的传动比i为:1.0: 0.91≤i<1.0:1.0,连铸速度为6~9m/min,连铸的板坯厚度为19±1mm,且控制铸造机出口铸坯温度510~550℃;
板坯直接进入三连轧机,采用三连轧机的其中两个机架进行二连轧,第一道次的加工率控制在50~60%,轧制工作辊的粗糙度为3.3-3.6µm,轧制入口温度控制在480~520℃,出口温度控制在380~420℃;第二道次的加工率控制在22~40%,轧制工作辊工作辊的粗糙度为1.0~1.2µm,入口温度控制在300~360℃,出口温度控制在220~245℃;连轧过程均采用乳化液进行润滑和冷却,乳液压力控制在0.4~0.6MPa ,乳液浓度为3.5~4.5wt%;经第二道次加工制备获得厚度为5~7mm铝卷;
S3. 将步骤S2制得的铝卷进行均匀化退火,铝卷放入退火炉内,先用4~8h将炉温升到500~550℃,并保温20~30h,再用2~4h将炉温降到460~480℃,并保温4~6h,最后将炉温降到160~170℃时出炉,均匀化退火后的铝卷温度降至60℃以下再转入轧制工序;
S4.冷轧:将铝带冷轧至0.09~0.12mm;冷轧道次的分配方案是:5.0~7.0mm→3.0~4.2mm→1.8~2.5mm →1.05~1.5mm→0.62~0.9mm→0.37~0.53mm→0.22~0.31mm→0.13~0.18mm→0.09~0.12mm;
S5.成品退火:当目标产品为“H22”状态7072合金汽车散热器用铝箔时,成品退火的方案为:用2~4小时升至210~230℃时,负压除油4~6小时,升温至240~260℃,并保温15~25小时出炉;
当目标产品为“O”状态7072合金汽车散热器用铝箔时,成品退火的方案为:用2~4小时升至210~230℃时,负压除油4~6小时,升温至280~300℃,保温12~20小时,之后降至160~170℃保温1~2小时出炉。
2.根据权利要求1所述的汽车散热器用铝箔的制备方法,其特征在于:
所述步骤S4中,铝卷在冷轧步骤的总变形量≥98%。
3.根据权利要求1所述的汽车散热器用铝箔的制备方法,其特征在于:
所述步骤S2中,纳米级二氧化硅粉末的喷涂厚度为1~5µm。
4.根据权利要求1所述的汽车散热器用铝箔的制备方法,其特征在于:
所述步骤S2中,喷涂纳米级二氧化硅粉末采用10kv高压静电,通过静电喷粉箱进行。
5.根据权利要求1所述的汽车散热器用铝箔的制备方法,其特征在于:
所述步骤S2中,采用三连轧机的其中两个机架为第一机架和第三机架。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010025548.7A CN111101035B (zh) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | 一种汽车散热器用铝箔的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010025548.7A CN111101035B (zh) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | 一种汽车散热器用铝箔的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111101035A CN111101035A (zh) | 2020-05-05 |
CN111101035B true CN111101035B (zh) | 2021-08-03 |
Family
ID=70426401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010025548.7A Active CN111101035B (zh) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | 一种汽车散热器用铝箔的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111101035B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111575618B (zh) * | 2020-05-15 | 2021-07-02 | 江苏理工学院 | 一种降低大形变量轧制Al-Zn合金开裂倾向的处理方法 |
CN111975293A (zh) * | 2020-07-25 | 2020-11-24 | 上海爱焙乐铝箔包装有限公司 | 一种环保节能型耐高温铝箔及其制备工艺 |
CN112605147B (zh) * | 2020-11-27 | 2023-03-31 | 江苏鼎胜新能源材料股份有限公司 | 一种高耐腐、低电位热交换器用翅片铝箔及其制造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006097057A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Nippon Steel Corp | 耐ボディしわ性に優れたアルミニウム合金及びその製造方法 |
CN101050513A (zh) * | 2006-12-22 | 2007-10-10 | 西南大学 | 空调热交换器用高性能翅片铝箔的退火方法 |
CN101927588B (zh) * | 2010-08-26 | 2011-12-28 | 南通恒秀铝热传输材料有限公司 | 汽车热交换器用复合钎焊铝合金材料 |
CN103060622B (zh) * | 2012-12-31 | 2015-06-10 | 江阴新仁科技有限公司 | 用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔 |
CN106086547A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-11-09 | 安徽天祥空调科技有限公司 | 一种空调散热管用高强度铝合金片及其成型工艺 |
CN106929719B (zh) * | 2017-04-26 | 2018-08-31 | 洛阳龙鼎铝业有限公司 | 一种汽车空调用铝箔的制备方法 |
CN110496871A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-26 | 洛阳龙鼎铝业有限公司 | 一种增Zn加Zr汽车空调用铝箔的制备方法 |
-
2020
- 2020-01-10 CN CN202010025548.7A patent/CN111101035B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111101035A (zh) | 2020-05-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111101035B (zh) | 一种汽车散热器用铝箔的制备方法 | |
CN107502787B (zh) | 一种新能源电池盖防爆阀用铝合金带材及其制备方法 | |
CN111074110B (zh) | 一种新能源动力电池壳用铝及铝合金板带材的生产方法 | |
CN103060622B (zh) | 用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔 | |
CN111893351B (zh) | 一种1235d锂电池用铝箔及其制备方法 | |
JP6780679B2 (ja) | 一体型防爆弁成形用の電池蓋用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
CN104532077A (zh) | 无漆刷线6xxx系铝合金车身板的短流程制备方法 | |
CN102888540A (zh) | 高热交换效率空调器用铝箔及其制造方法 | |
CN111270109A (zh) | 铸轧法生产锂电池用8021铝合金软包箔的方法 | |
CN110983126B (zh) | 一种汽车用5754合金铝板的制备方法 | |
EP1425430B1 (en) | Ai alloy for lithographic sheet | |
CN112921214A (zh) | 一种高表面高性能高精度汽车电池用铝箔及其制备工艺 | |
CN110872665B (zh) | Al-Mg-Si系合金板 | |
JP6614307B1 (ja) | 一体型防爆弁成形用の電池蓋用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
CN115198073B (zh) | 一种均匀化和加热分离的6xxx铝合金板材的制备方法 | |
JP2017133054A (ja) | 成形性に優れる高強度アルミニウム合金板及びその製造方法 | |
CN111263826A (zh) | 一体型防爆阀成形用的电池盖用铝合金板及其制造方法 | |
CN115323223A (zh) | 一种制备1235铝合金新能源电池箔胚料的加工方法 | |
CN114101612B (zh) | 一种喷射铸轧高性能7xxx铝合金薄带的制备方法 | |
CN114101608B (zh) | 一种薄带连铸6xxx铝合金板带及其制备方法 | |
CN110252841B (zh) | 一种铝合金板材的成形方法 | |
KR101031816B1 (ko) | 리드프레임용 동합금의 제조방법 | |
JP6857535B2 (ja) | 成形性、曲げ加工性および耐デント性に優れた高強度アルミニウム合金板及びその製造方法 | |
CN114411017B (zh) | 一种1200锂电池用铝箔及其制备方法 | |
CN114101609B (zh) | 一种喷射铸轧6xxx铝合金薄带及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 531400 Land for Block A next to Boli Village, Guohua Town, Pingguo City, Baise City, Guangxi Zhuang Autonomous Region, 100 meters west of Pingguo Aluminum Toll Station, Boli Village, Guohua Town, Pingguo City Patentee after: Guangxi Runtai Aluminum Industry Co.,Ltd. Address before: 22 / F, Qiangqiang building, 918, aluminum City Avenue, Pingguo County, Baise City, Guangxi Zhuang Autonomous Region, 531499 Patentee before: Guangxi baikuang Runtai Aluminum Co.,Ltd. |