CN111534725A - 一种短流程铸轧坯生产铝塑复合板用铝材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为铝材加工领域，具体涉及一种短流程铸轧坯生产铝塑复合板用铝材及其制备方法，组成成分及质量百分比为Si 0.22～0.3％，Fe 0.45～0.48，Cu 0.08～0.09％，Mn 1.05～1.13％，Zn 0.008～0.0095％，Ti 0.016～0.024％，Ni 0.0055～0.0065％，余量为Al。本方法经过冷轧等工序加工至成品厚度并对产品成品表面进行处理后进行热处理，可使产品的表面、板形及弯折要求满足铝塑复合板板基使用要求，达到热轧坯料生产的效果，并且提高了产品成品率，提高了生产效率，极大地降低了生产成本，并且生产能力较大，容易实现，具有良好的应用前景。

Description

一种短流程铸轧坯生产铝塑复合板用铝材及其制备方法
技术领域
本发明为铝材加工领域，具体涉及一种短流程铸轧坯生产铝塑复合板用铝材及其制备方法。
背景技术
铝塑复合板具有良好的耐候耐蚀性、防火防潮性和易加工成型性等优点，它可以用于大楼外墙、帷幕墙板、旧楼改造翻新、室内墙壁及天花板装修、广告招牌、展示台架、净化防尘工程等。铝板基作为铝塑复合板的重要组成部分，板基质量好坏直接影响到铝塑复合板的使用寿命。传统的生产铝塑复合板用铝板基的方法是采用金属铸锭重熔及热轧冷轧等多道序工艺，生产过程繁琐、生产效率低、成本高、能源浪费。近年，随着铝材生产行业的发展需求，铸轧坯生产铝材成为该行业不可或缺的方法。与传统方法相比，铸轧坯生产铝材具有工艺流程短、生产成本低、生产效率高等优点。但是采用铸轧坯生产存在一些技术难题：铸轧熔炼时前箱铝液液位过高易形成水波纹，制造成品表面质量不能达到要求；前箱温度不稳定易形成亮晶，同时铸轧冷却速度过快，导致铸轧板坯成分偏析、第二相粒子粗大和晶粒粗大，在后续的轧制过程中造成铝板基折弯性能不良，并产生一系列的表面缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供本发明为铝材加工领域，具体涉及一种短流程铸轧坯生产铝塑复合板用铝材及其制备方法，将原料经过冷轧等工序加工至成品厚度并对产品成品表面进行处理后进行热处理，可使产品的表面、板形及弯折要求满足铝塑复合板板基使用要求，达到热轧坯料生产的效果，并且提高了产品成品率，提高了生产效率，极大地降低了生产成本，并且生产能力较大，容易实现，具有良好的应用前景。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种铸轧坯生产的铝塑复合板用铝材，组成成分及质量百分比为Si 0.22～0.3％，Fe 0.45～0.48，Cu 0.08～0.09％，Mn 1.05～1.13％，Zn 0.0075～0.0095％，Ti0.01～0.024％，Ni 0.0055～0.0065％，余量为Al。
一种铸轧坯生产的铝塑复合板用铝材制备方法，包括以下步骤：
采用上述组成成分及质量百分比进行熔炼，熔炼后进行铸轧；
对铸轧后的坯料进行粗轧，经过3～4个道次将坯料轧制成2.3～1.0mm厚，冷却12～24h；
对粗轧后的坯料进行中轧，再经过2-3个道次轧制成坯料的厚度为0.45～0.9mm；然后经过12～24h冷却；
纵剪切边处理，对切边后的产品进行精轧，经过2～4个道次轧制成厚度为0.7～0.2mm的成品，道次的加工率控制20～50％；
对精轧后制得的成品采用热水对铝材进行清洗；
对清洗后的产品进行退火，0.8℃/min～2.0℃/min升温到350～380℃，保温时间660～1920min。
进一步的，铸轧速度为800～840mm/min，铸轧区长度为35～55mm。
进一步的，退火时吹洗风机开启量为100％开启，循环风机转速为500-800r/min，负压开关打开。
进一步的，熔炼温度为720～760℃，倒炉温度为742～753℃。
进一步的，铸轧生产前箱温度为692～708℃，铸轧铝卷成品厚度为6.5～7.5mm。
进一步的，热水清洗时，清洗速度控制在60-100米/min，水温控制在70～100℃。
进一步的，退火后成品经过拉弯矫矫正，速度控制在60-100米/min；
进一步的，拉矫完成后进行产品的尺寸、表面、端面检查，检查完成后进行薄膜缠绕包装，包装形成的套筒的两端用堵头进行封口。
进一步的，切边宽度为成品宽度加预留缩边量1～4mm。
相对于现有技术，本申请取得了以下有益效果：
本发明的铝塑复合板用铝材是使用铸轧坯料生产，生产工艺采用3003合金铝材等为原材料，经过冷轧等工序加工至成品厚度并对产品成品表面进行处理后进行热处理，可使产品的表面、板形及弯折要求满足铝塑复合板板基使用要求，达到热轧坯料生产的效果，并且提高了产品成品率，提高了生产效率，极大地降低了生产成本，并且生产能力较大，容易实现，具有良好的应用前景。
本文系统地研究了电解铝液直接铸轧生产过程中出现的表面缺陷，并通过优化退火工艺来提高铝板基的表面质量和折弯性能。
在本发明技术方案得到铝塑复合板用铝材产品力学性能控制δb为140～210MPa，延伸率≥10％，弯折满足1T、90°弯折无裂纹，各种性能指标稳定且具有现实可操性，经过验证已可实现量产。本发明与传统方法相比，本发明采用铸轧坯生产铝材具有工艺流程短、生产成本低、生产效率高等优点。通过铸轧熔炼时前箱铝液液位控制，从而铸轧控制坯料表面水波纹，使制造出成品表面质量达到要求；通过控制前箱温度及铸轧冷却速度，防止铸轧板坯成分偏析、第二相粒子粗大和晶粒粗大，在后续的轧制过程中造成铝板基折弯性能不良；并对成品进行退火，从而使产品满足高弯折要求。
附图说明
图1为实施例2中T弯及90°弯折实验结果。
具体实施方式
为了更好的表述本发明，现已具体实施方式为案例进行详细介绍，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种铸轧坯生产的铝塑复合板用铝材，其特征在于，组成成分及质量百分比为Si0.22～0.3％，Fe 0.45～0.48，Cu 0.08～0.09％，Mn 1.05～1.13％，Zn 0.0075～0.0095％，Ti 0.01～0.024％，Ni 0.0055～0.0065％，余量为Al。
一种利用铸轧坯生产铝塑复合板用铝材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)熔炼：采用上述原料进行熔炼，熔炼时原料充分搅拌均匀，熔炼温度为720～760℃，倒炉温度为742～753℃；
(2)铸轧：铸轧生产前箱温度为692～708℃，铸轧铝卷成品厚度为6.5～7.5mm；
(3)粗轧：对步骤(2)所述的坯料进行粗轧，经过3～4个道次将坯料轧制成2.3～1.0mm厚，冷却12～24h；
(4)中轧：对步骤(3)所述的粗轧坯料进行中轧，再经过2-3个道次轧制成坯料的厚度为0.45～0.9mm，；然后经过12～24h冷却；
(5)切边：对步骤(4)所述的中轧坯料进行半成品的纵剪切边处理，切边宽度为成品宽度加预留缩边量1～4mm；
(6)精轧：对步骤(5)制备得到的半成品切边后进行精轧，经过2～4个道次轧制成厚度为0.7～0.2mm的成品，道次的加工率控制20～50％；
(7)表面清洗：对步骤(6)制得的成品采用热水对铝材进行清洗，清洗速度控制在60-100米/min，水温控制在70～100℃；
(8)成品退火：对步骤(7)制备得到的成品进行退火，0.8℃/min～2.0℃/min升温到350～380℃，保温时间660～1920min；
(9)板形矫正、分卷、包装：对步骤(8)制得的成品经过拉弯矫矫正，速度控制在60-100米/min；拉矫完成后进行产品的尺寸、表面、端面检查，检查完成后进行薄膜缠绕包装，包装形成的套筒的两端用堵头进行封口。
步骤(2)中铸轧速度为800～840mm/min，铸轧区为35～55mm；
步骤(3)(4)(6)严格控制板形及表面质量，不允许有松层、长擦划伤、长黑油线、亮线、辊印、震痕、麻点等影响产品质量缺陷；
步骤(7)(9)需确保设备辊子水平无伤，生产前需对设备进行清洗，不允许有划伤，辊印，起皱，起筋，麻点等缺陷；
步骤(8)退火时吹洗风机开启量为100％开启，循环风机转速为500-800r/min，负压开关打开。学性能控制δb为140～210MPa，延伸率≥10％，弯折满足1T、90°弯折无裂纹。
步骤(9)所述分卷、检查、包装过程中，分切后端面错层≤0.5mm，边部荷叶边宽度≤10mm、峰值≤2mm。
在本发明技术方案得到铝塑复合板用铝材产品力学性能控制δb为140～210MPa，延伸率≥10％，弯折满足1T、90°弯折无裂纹。，各种性能指标稳定且具有现实可操性，经过验证已可实现量产。
实施例2
本发明涉及一种铸轧坯生产铝塑复合板用铝材及其制造方法，首先控制其组成成分及质量百分比为：Si 0.23％，Fe 0.45％，Cu 0.089％，Mn 1.126％，Zn 0.0095％，Ti0.016％，Ni 0.0062％，余量为Al。
按照上述成分控制，进行进一步获得空调箔成品基材，其具体制备步骤如下：
步骤(1)熔炼：熔炼时将原料充分搅拌均匀，熔炼温度为755℃，熔炼时专用精炼剂730℃精炼20min，740℃精炼20min，成分调整符合本发明控制要求后进行倒炉，倒炉温度为750℃；
步骤(2)铸轧：铸轧生产时，过滤箱温度控制730℃，氩气压力控制0.2Mpa，气流量控制2.0m3/h，转子速度控制250rpm，过滤箱温度控制720℃，使用30目+40目过滤板过滤，前箱温度为692℃，铸轧区控制40mm，铸嘴开口度控制10mm，铸轧线速度控制810mm/min，铸轧铝卷成品规格为厚7.0mm，宽1310mm；
步骤(3)粗轧、中轧、切边：对步骤(2)所述的坯料进行粗轧、中轧，经过3个道次将坯料轧制成1.81mm厚，冷却12h，再将粗轧坯料轧制成0.8mm厚，冷却12h，将冷却卷进行切边。
步骤(4)精轧：对步骤(3)制备得到的半成品切边后进行精轧，经过2个道次轧制成厚度为0.45mm成品，道次的加工率控制20～50％；
步骤(5)表面清洗：对步骤(4)制得的成品采用热水对铝材进行清洗，清洗速度控制在80米/min，水温控制在70℃；
(8)成品退火：对步骤(7)制备得到的成品进行退火，1.4℃/min升温到360℃，保温时间1260min；
(9)板形矫正、分卷、包装：对步骤(8)制得的成品经过拉弯矫矫正，速度控制在80米/min；拉矫完成后进行产品的尺寸、表面、端面检查，检查完成后进行薄膜缠绕包装，包装形成的套筒的两端用堵头进行封口。
对上述本发明铸轧坯生产铝塑复合板用铝材成品性能检测显示抗拉强度207Mpa，延伸率10.6％，T弯满足1T，90°弯折无裂纹，如图1。铝箔性能稳定，满足产品要求。
实施例3
本发明涉及一种高性能空调箔及其制造方法，首先控制其组成成分及质量百分比为Si 0.291％，Fe 0.471％，Cu 0.09％，Mn 1.071％，Zn 0.008％，Ti 0.024％，Ni0.0055％，余量为Al。
铸轧铝卷基材后续加工工艺同实施例1中步骤流程，生产至铝塑复合板用铝材成品，成品厚度为0.5mm。
对上述本发明铸轧坯生产铝塑复合板用铝材成品性能测试显示抗拉强度192Mpa，延伸率12.4％，T弯满足1T，90°弯折无裂纹，铝箔性能稳定，满足产品要求。
实施例4
本发明涉及一种高性能空调箔及其制造方法，首先控制其组成成分及质量百分比为Si 0.27％，Fe 0.464％，Cu 0.088％，Mn 1.104％，Zn 0.0077％，Ti 0.01％，Ni0.0059％，余量为Al。
铸轧铝卷基材后续加工工艺同实施例1中步骤流程，生产至铝塑复合板用铝材成品，成品厚度为0.68mm。
对上述本发明铸轧坯生产铝塑复合板用铝材成品性能测试显示抗拉强度181Mpa，延伸率15.6％，T弯满足1T，90°弯折无裂纹，铝箔性能稳定，满足产品要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在本发明技术原理的前提下，还可以做出适当改进和优化，这些改进和优化也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铸轧坯生产的铝塑复合板用铝材，其特征在于，组成成分及质量百分比为Si0.22～0.3％，Fe 0.45～0.48，Cu 0.08～0.09％，Mn 1.05～1.13％，Zn0.0075～0.0095％，Ti 0.01～0.024％，Ni 0.0055～0.0065％，余量为Al。
2.根据权利要求1所述的铸轧坯生产的铝塑复合板用铝材制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用权利要求1所述的组成成分及质量百分比进行熔炼，熔炼后进行铸轧；
对铸轧后的坯料进行粗轧，经过3～4个道次将坯料轧制成2.3～1.0mm厚，冷却12～24h；
对粗轧后的坯料进行中轧，再经过2-3个道次轧制成坯料的厚度为0.45～0.9mm；然后经过12～24h冷却；
纵剪切边处理，对切边后的产品进行精轧，经过2～4个道次轧制成厚度为0.7～0.2mm的成品，道次的加工率控制20～50％；
对精轧后制得的成品采用热水对铝材进行清洗；
对清洗后的产品进行退火，0.8℃/min～2.0℃/min升温到350～380℃，保温时间660～1920min。
3.根据权利要求2所述的铸轧坯生产的铝塑复合板用铝材制备方法，其特征在于，铸轧速度为800～840mm/min，铸轧区长度为35～55mm。
4.根据权利要求2所述的铸轧坯生产的铝塑复合板用铝材制备方法，其特征在于，退火时吹洗风机开启量为100％开启，循环风机转速为500-800r/min，负压开关打开。
5.根据权利要求2所述的铸轧坯生产的铝塑复合板用铝材制备方法，其特征在于，熔炼温度为720～760℃，倒炉温度为742～753℃。
6.根据权利要求2所述的铸轧坯生产的铝塑复合板用铝材制备方法，其特征在于，铸轧生产前箱温度为692～708℃，铸轧铝卷成品厚度为6.5～7.5mm。
7.根据权利要求2所述的铸轧坯生产的铝塑复合板用铝材制备方法，其特征在于，热水清洗时，清洗速度控制在60-100米/min，水温控制在70～100℃。
8.根据权利要求2所述的铸轧坯生产的铝塑复合板用铝材制备方法，其特征在于，退火后成品经过拉弯矫矫正，速度控制在60-100米/min。
9.根据权利要求8所述的铸轧坯生产的铝塑复合板用铝材制备方法，其特征在于，拉矫完成后进行产品的尺寸、表面、端面检查，检查完成后进行薄膜缠绕包装，包装形成的套筒的两端用堵头进行封口。
10.根据权利要求2所述的铸轧坯生产的铝塑复合板用铝材制备方法，其特征在于，切边宽度为成品宽度加预留缩边量1～4mm。
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