一种空调用铝箔及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金制造技术领域,具体涉及一种空调用铝箔及其制备方法。
背景技术
铝由于具有密度小、导热性好、易于加工、无味、环保及价格低廉等优点被广泛使用,用铝箔制作空调换热器导热翅片材就是其中的一个代表。铝箔大规模用于生产空调换热片在我国已有20多年历史,近10年更得到了高速发展。随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高,空调的普及率逐年提高。
铝箔在生产的过程中,容易出现板面起皮、孔洞和白条缺陷,导致制得的铝箔性能变差。因此,解决生产过程中板面起皮、孔洞和白条缺陷是现阶段铝箔生产研究的重要方向。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题,提供一种空调用铝箔及其制备方法。
为了实现上述目的,本发明一方面提供一种空调用铝箔的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)将65-70重量份的电解铝液、10-15重量份的铝锭以及15-25重量份的铝合金固体废料放入熔炼炉中,升温至745-765℃,接着依次进行精炼、静置、除气除渣、搅拌和调整成分,并加入铝钛硼丝作晶粒细化,得到铝熔体,铝熔体的各化学成分按重量百分比计为:Si:0.05-0.15%,Fe:0.3-0.4%,Cu≤0.01%,Mn:0.2-0.3%,Mg≤0.01%,Cr≤0.01%,Ti:0.0015-0.04%,其余为Al和不可避免的杂质;
(2)将步骤(1)所得铝熔体转移至铸轧机组中进行铸轧,铸轧时前箱温度为697-703℃,铸轧速度为900-1000mm/min,得到厚度为7.3-7.6mm的板坯,并且同板差≤0.03mm,中凸度为0.01-0.04mm,纵向差≤0.10mm,最厚点偏离中心≤100mm;
(3)将步骤(2)所得板坯在冷轧机组进行一次冷轧,轧至厚度为1.8-2.2mm,然后进行中间退火和二次冷轧得到铝板带卷,轧至厚度为0.2-0.4mm;中间退火工艺包括:1-1.5小时升温至430-450℃,保温8-12小时,1-2小时冷却至100-120℃,使用轧制油进行冷却;
(4)将步骤(3)所得铝板带卷进行4道次箔轧至成品厚度,然后进行分切和成品热处理,分切时控制空隙率为97-98.5%。
优选地,在步骤(1)中,所述精炼时精炼剂的用量为0.9-1.1Kg/tAl,精炼时间为20-30分钟。
优选地,在步骤(1)中,所述除气除渣包括:向除气箱中通入高纯氩气对铝熔体进行除气,氩气压力为0.45-0.5MPa,除气箱的温度为745-750℃,然后每隔一小时将除气箱中随气体上浮至铝熔体表面的浮渣扒除。
优选地,在步骤(2)中,所述铸轧的工艺参数还包括:轧辊辊径为845-855mm,铸轧区长度为47-60mm,水温为23.5-25℃,水压为0.4-0.5MPa。
优选地,在步骤(3)中,所述第一次冷轧为6道次冷轧,各道次分配方案为:7.3-7.6mm→6.5-6.7mm→5.4-5.6mm→4.3-4.5mm→3.5-3.7mm→2.7-2.9mm→1.8-2.2mm。
优选地,在步骤(3)中,所述第二次冷轧为6道次冷轧,各道次分配方案为:1.8-2.2mm→1.6-1.8mm→1.4-1.6mm→1.2-1.4mm→0.9-1.1mm→0.5-0.7mm→0.2-0.4mm。
优选地,在步骤(3)中,所述轧制油中各组分以重量百分比计,包括5-8%的表面活性剂、0.2-0.3%的抗氧化剂、0.1-0.12%的抗磨剂和余量的基础油。
优选地,在步骤(4)中,所述4道次箔轧的具体过程包括以下步骤:
A、开坯道次:工作辊粗糙度为0.2-0.24μm,轧制速度为350-400m/min;
B、第一中间道次:工作辊粗糙度为0.2-0.24μm,轧制速度为550-700m/min;
C、第二中间道次:工作辊粗糙度为0.2-0.24μm,轧制速度为600-700m/min;
D、成品道次:工作辊粗糙度为0.15-0.16μm,轧制速度为450-550m/min。
优选地,在步骤(4)中,所述成品热处理的条件包括:将成品铝箔卷入退火炉,以10-15℃/min的速率升温至250-270℃,保温22-28小时,然后出炉空冷至室温。
本发明第二方面提供上述方法制备得到的空调用铝箔。
本发明所述的空调用铝箔的制备方法,通过改善铸轧和冷轧工艺条件,在保证力学性能的情况下,以改善空调用铝箔板面起皮、孔洞和白条缺陷等问题。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明一方面提供一种空调用铝箔的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)将65-70重量份的电解铝液、10-15重量份的铝锭以及15-25重量份的铝合金固体废料放入熔炼炉中,升温至745-765℃,接着依次进行精炼、静置、除气除渣、搅拌和调整成分,并加入铝钛硼丝作晶粒细化,得到铝熔体,铝熔体的各化学成分按重量百分比计为:Si:0.05-0.15%,Fe:0.3-0.4%,Cu≤0.01%,Mn:0.2-0.3%,Mg≤0.01%,Cr≤0.01%,Ti:0.0015-0.04%,其余为Al和不可避免的杂质;
(2)将步骤(1)所得铝熔体转移至铸轧机组中进行铸轧,铸轧时前箱温度为697-703℃,铸轧速度为900-1000mm/min,得到厚度为7.3-7.6mm的板坯,并且同板差≤0.03mm,中凸度为0.01-0.04mm,纵向差≤0.10mm,最厚点偏离中心≤100mm;
(3)将步骤(2)所得板坯在冷轧机组进行一次冷轧,轧至厚度为1.8-2.2mm,然后进行中间退火和二次冷轧得到铝板带卷,轧至厚度为0.2-0.4mm;中间退火工艺包括:1-1.5小时升温至430-450℃,保温8-12小时,1-2小时冷却至100-120℃,使用轧制油进行冷却;
(4)将步骤(3)所得铝板带卷进行4道次箔轧至成品厚度,然后进行分切和成品热处理,分切时控制空隙率为97-98.5%。
在本发明所述的方法中,在步骤(1)中,所述铝熔体中不可避免的杂质中,每种杂质的含量不超过0.015%。
在优选情况下,在步骤(1)中,所述铝合金固体废料中,涂层类废料不超过10重量%。
在具体的实施方式中,在步骤(1)中,在熔炼炉中,可以升温至745℃、750℃、755℃、760℃或765℃。
在具体的实施方式中,在步骤(2)中,铸轧时前箱温度可以为697℃、698℃、699℃、700℃、701℃、702℃或703℃;铸轧速度可以为900mm/min、910mm/min、920mm/min、930mm/min、940mm/min、950mm/min、960mm/min、970mm/min、980mm/min、990mm/min或1000mm/min。
在本发明所述的方法中,在步骤(1)中,所述精炼时精炼剂的用量为0.9-1.1Kg/tAl,精炼时间为20-30分钟。
在本发明所述的方法中,在步骤(1)中,所述除气除渣包括:向除气箱中通入高纯氩气对铝熔体进行除气,氩气压力为0.45-0.5MPa,除气箱的温度为745-750℃,然后每隔一小时将除气箱中随气体上浮至铝熔体表面的浮渣扒除。
在本发明所述的方法中,在步骤(2)中,所述铸轧的工艺参数还包括:轧辊辊径为845-855mm,铸轧区长度为47-60mm,水温为23.5-25℃,水压为0.4-0.5MPa。
在本发明所述的方法中,在步骤(3)中,所述第一次冷轧为6道次冷轧,各道次分配方案为:7.3-7.6mm→6.5-6.7mm→5.4-5.6mm→4.3-4.5mm→3.5-3.7mm→2.7-2.9mm→1.8-2.2mm。
在本发明所述的方法中,在步骤(3)中,所述第二次冷轧为6道次冷轧,各道次分配方案为:1.8-2.2mm→1.6-1.8mm→1.4-1.6mm→1.2-1.4mm→0.9-1.1mm→0.5-0.7mm→0.2-0.4mm。
在本发明所述的方法中,在步骤(3)中,所述轧制油中各组分以重量百分比计,包括5-8%的表面活性剂、0.2-0.3%的抗氧化剂、0.1-0.12%的抗磨剂和余量的基础油。
在本发明所述的方法中,在步骤(4)中,所述4道次箔轧的具体过程包括以下步骤:
A、开坯道次:工作辊粗糙度为0.2-0.24μm,轧制速度为350-400m/min;
B、第一中间道次:工作辊粗糙度为0.2-0.24μm,轧制速度为550-700m/min;
C、第二中间道次:工作辊粗糙度为0.2-0.24μm,轧制速度为600-700m/min;
D、成品道次:工作辊粗糙度为0.15-0.16μm,轧制速度为450-550m/min。
在本发明所述的方法中,在步骤(4)中,所述成品热处理的条件包括:将成品铝箔卷入退火炉,以10-15℃/min的速率升温至250-270℃,保温22-28小时,然后出炉空冷至室温。
本发明第二方面提供上述方法制备得到的空调用铝箔。
本发明所述的空调用铝箔的制备方法,通过改善铸轧和冷轧工艺条件,在保证力学性能的情况下,以改善空调用铝箔板面起皮、孔洞和白条缺陷等问题。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述,但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1
(1)将68重量份的电解铝液、15重量份的铝锭以及17重量份的铝合金固体废料放入熔炼炉中,升温至750℃,接着依次进行精炼、静置、除气除渣、搅拌和调整成分,并加入铝钛硼丝作晶粒细化,得到铝熔体,铝熔体的各化学成分按重量百分比计为:Si:0.07%,Fe:0.32%,Cu:0.005%,Mn:0.26%,Mg:0.008%,Cr:0.004%,Ti:0.02%,其余为Al和不可避免的杂质;所述除气除渣包括:向除气箱中通入高纯氩气对铝熔体进行除气,氩气压力为0.45MPa,除气箱的温度为748℃,然后每隔一小时将除气箱中随气体上浮至铝熔体表面的浮渣扒除;所述精炼时精炼剂的用量为1Kg/tAl,精炼时间为25分钟;
(2)将步骤(1)所得铝熔体转移至铸轧机组中进行铸轧,铸轧时前箱温度为700℃,铸轧速度为950mm/min,得到厚度为7.3-7.6mm的板坯,并且同板差≤0.03mm,中凸度为0.01-0.04mm,纵向差≤0.10mm,最厚点偏离中心≤100mm;铸轧的工艺参数还包括:轧辊辊径为850mm,铸轧区长度为50mm,水温为25℃,水压为0.45MPa。
(3)将步骤(2)所得板坯在冷轧机组进行一次冷轧,第一次冷轧为6道次冷轧,各道次分配方案为:7.3-7.6mm→6.5-6.7mm→5.4-5.6mm→4.3-4.5mm→3.5-3.7mm→2.7-2.9mm→1.8-2.2mm,轧至厚度为1.8-2.2mm,然后进行中间退火和二次冷轧得到铝板带卷,轧至厚度为0.2-0.4mm,第二次冷轧为6道次冷轧,各道次分配方案为:1.8-2.2mm→1.6-1.8mm→1.4-1.6mm→1.2-1.4mm→0.9-1.1mm→0.5-0.7mm→0.2-0.4mm;中间退火工艺包括:1.2小时升温至435℃,保温10小时,1.5小时冷却至110℃,使用轧制油(含有7%的表面活性剂、0.25%的抗氧化剂、0.1%的抗磨剂和余量的基础油)进行冷却;
(4)将步骤(3)所得铝板带卷进行4道次箔轧至成品厚度,然后进行分切和成品热处理,分切时控制空隙率为97.5%。所述4道次箔轧的具体过程包括以下步骤:开坯道次:工作辊粗糙度为0.22μm,轧制速度为360m/min;第一中间道次:工作辊粗糙度为0.22μm,轧制速度为600m/min;第二中间道次:工作辊粗糙度为0.224μm,轧制速度为650m/min;成品道次:工作辊粗糙度为0.15μm,轧制速度为500m/min;所述成品热处理的条件包括:将成品铝箔卷入退火炉,以12℃/min的速率升温至260℃,保温25小时,然后出炉空冷至室温。
使用GB/T 3880.2-2012所述的方法对制得的铝箔的利息性能进行检测,结果为:抗拉强度为125-135Mpa,伸长率≥20%,杯突值为6mm。并且观测整个制备过程,并未出现起皮孔洞、白条等缺陷。
实施例2
(1)将70重量份的电解铝液、13重量份的铝锭以及17重量份的铝合金固体废料放入熔炼炉中,升温至747℃,接着依次进行精炼、静置、除气除渣、搅拌和调整成分,并加入铝钛硼丝作晶粒细化,得到铝熔体,铝熔体的各化学成分按重量百分比计为:Si:0.08%,Fe:0.35%,Cu:0.005%,Mn:0.24%,Mg:0.007%,Cr:0.004%,Ti:0.023%,其余为Al和不可避免的杂质;所述除气除渣包括:向除气箱中通入高纯氩气对铝熔体进行除气,氩气压力为0.45MPa,除气箱的温度为745℃,然后每隔一小时将除气箱中随气体上浮至铝熔体表面的浮渣扒除;所述精炼时精炼剂的用量为0.9Kg/tAl,精炼时间为30分钟;
(2)将步骤(1)所得铝熔体转移至铸轧机组中进行铸轧,铸轧时前箱温度为701℃,铸轧速度为960mm/min,得到厚度为7.3-7.6mm的板坯,并且同板差≤0.03mm,中凸度为0.01-0.04mm,纵向差≤0.10mm,最厚点偏离中心≤100mm;铸轧的工艺参数还包括:轧辊辊径为850mm,铸轧区长度为50mm,水温为24.5℃,水压为0.45MPa。
(3)将步骤(2)所得板坯在冷轧机组进行一次冷轧,第一次冷轧为6道次冷轧,各道次分配方案为:7.3-7.6mm→6.5-6.7mm→5.4-5.6mm→4.3-4.5mm→3.5-3.7mm→2.7-2.9mm→1.8-2.2mm,轧至厚度为1.8-2.2mm,然后进行中间退火和二次冷轧得到铝板带卷,轧至厚度为0.2-0.4mm,第二次冷轧为6道次冷轧,各道次分配方案为:1.8-2.2mm→1.6-1.8mm→1.4-1.6mm→1.2-1.4mm→0.9-1.1mm→0.5-0.7mm→0.2-0.4mm;中间退火工艺包括:1.3小时升温至440℃,保温11小时,2小时冷却至100℃,使用轧制油(含有7%的表面活性剂、0.25%的抗氧化剂、0.1%的抗磨剂和余量的基础油)进行冷却;
(4)将步骤(3)所得铝板带卷进行4道次箔轧至成品厚度,然后进行分切和成品热处理,分切时控制空隙率为98%。所述4道次箔轧的具体过程包括以下步骤:开坯道次:工作辊粗糙度为0.22μm,轧制速度为360m/min;第一中间道次:工作辊粗糙度为0.22μm,轧制速度为600m/min;第二中间道次:工作辊粗糙度为0.224μm,轧制速度为650m/min;成品道次:工作辊粗糙度为0.15μm,轧制速度为500m/min;所述成品热处理的条件包括:将成品铝箔卷入退火炉,以13℃/min的速率升温至270℃,保温22小时,然后出炉空冷至室温。
使用GB/T 3880.2-2012所述的方法对制得的铝箔的利息性能进行检测,结果为:抗拉强度为130-135Mpa,伸长率≥19%,杯突值为6.5mm。并且观测整个制备过程,并未出现起皮孔洞、白条等缺陷。
实施例3
(1)将70重量份的电解铝液、13重量份的铝锭以及17重量份的铝合金固体废料放入熔炼炉中,升温至760℃,接着依次进行精炼、静置、除气除渣、搅拌和调整成分,并加入铝钛硼丝作晶粒细化,得到铝熔体,铝熔体的各化学成分按重量百分比计为:Si:0.08%,Fe:0.38%,Cu:0.005%,Mn:0.27%,Mg:0.007%,Cr:0.004%,Ti:0.03%,其余为Al和不可避免的杂质;所述除气除渣包括:向除气箱中通入高纯氩气对铝熔体进行除气,氩气压力为0.45MPa,除气箱的温度为745℃,然后每隔一小时将除气箱中随气体上浮至铝熔体表面的浮渣扒除;所述精炼时精炼剂的用量为1.1Kg/tAl,精炼时间为20分钟;
(2)将步骤(1)所得铝熔体转移至铸轧机组中进行铸轧,铸轧时前箱温度为701℃,铸轧速度为980mm/min,得到厚度为7.3-7.6mm的板坯,并且同板差≤0.03mm,中凸度为0.01-0.04mm,纵向差≤0.10mm,最厚点偏离中心≤100mm;铸轧的工艺参数还包括:轧辊辊径为850mm,铸轧区长度为50mm,水温为24.5℃,水压为0.45MPa。
(3)将步骤(2)所得板坯在冷轧机组进行一次冷轧,第一次冷轧为6道次冷轧,各道次分配方案为:7.3-7.6mm→6.5-6.7mm→5.4-5.6mm→4.3-4.5mm→3.5-3.7mm→2.7-2.9mm→1.8-2.2mm,轧至厚度为1.8-2.2mm,然后进行中间退火和二次冷轧得到铝板带卷,轧至厚度为0.2-0.4mm,第二次冷轧为6道次冷轧,各道次分配方案为:1.8-2.2mm→1.6-1.8mm→1.4-1.6mm→1.2-1.4mm→0.9-1.1mm→0.5-0.7mm→0.2-0.4mm;中间退火工艺包括:1.3小时升温至440℃,保温12小时,1.3小时冷却至110℃,使用轧制油(含有7%的表面活性剂、0.25%的抗氧化剂、0.1%的抗磨剂和余量的基础油)进行冷却;
(4)将步骤(3)所得铝板带卷进行4道次箔轧至成品厚度,然后进行分切和成品热处理,分切时控制空隙率为98.2%。所述4道次箔轧的具体过程包括以下步骤:开坯道次:工作辊粗糙度为0.22μm,轧制速度为360m/min;第一中间道次:工作辊粗糙度为0.22μm,轧制速度为600m/min;第二中间道次:工作辊粗糙度为0.224μm,轧制速度为650m/min;成品道次:工作辊粗糙度为0.15μm,轧制速度为500m/min;所述成品热处理的条件包括:将成品铝箔卷入退火炉,以13℃/min的速率升温至270℃,保温22小时,然后出炉空冷至室温。
使用GB/T 3880.2-2012所述的方法对制得的铝箔的利息性能进行检测,结果为:抗拉强度为135-145Mpa,伸长率≥20%,杯突值为7mm。并且观测整个制备过程,并未出现起皮孔洞、白条等缺陷。
对比例1
按照实施例1所述的方法进行实施,与之不同的是,在步骤(2)中,轧制的条件为:前箱温度为650℃,铸轧速度为800mm/min。
使用GB/T 3880.2-2012所述的方法对制得的铝箔的利息性能进行检测,结果为:抗拉强度为115-120Mpa,伸长率≥17%,杯突值为5.5mm。并且观测整个制备过程,出现少许起皮孔洞、白条等缺陷。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。