CN113957296A - 一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料及其制造方法 - Google Patents

一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料及其制造方法，3003芯材的组成成分质量百分比为Si＝0.2～0.3％，Fe＝0.4～0.6％，Cu＝0.08～0.12％，Mn＝1.05～1.2％，Zn≤0.05％，Ti≤0.03，余量为Al，制造方法包括：(1)哈兹列特连铸连轧、(2)芯材坯料退火、(3)中间退火、(4)冷复合、(5)成品轧制、(6)拉矫清洗、(7)成品退火、(8)分切检验包装，本发明生产的一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料，缩短了产品的工艺流程，生产周期短，同时该工艺避免了热轧铸锭铣面及头尾大比例锯切等材料浪费，成品率提升，能耗降低，综合生产成本降低。

Description

一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种铝合金制备工艺技术领域，更具体的是涉及一种哈兹列特 3003芯材生产的水箱主板材料及其制造方法。
背景技术
随着我国建筑、包装、家电行业的发展，铝箔的需求也在逐年上升。目前，世界铝板带坯的生产方式主要有铁模铸造-热轧、半连续铸造-热轧、连续铸轧和连铸连轧四种。采用铁模铸造-热轧方式设备简单、投资少、生产灵活、产品的深冲性能较好，但成品率低，产品表面质量差。半连续铸造-热轧卷式生产虽然有较多优点，但工艺复杂、流程长、设备投资大、能耗高。连续铸轧生产工艺简单、投资少、能耗低、产品成本较低，但连续铸轧工艺生产范围窄，且铸轧卷坯在组织结构、晶粒均匀性、表面质量和加工性能方面不如热轧卷坯。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种哈兹列特3003 芯材生产的水箱主板材料及其制造方法，包括如下步骤：
一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料，3003芯材的组成成分质量百分比：Si＝0.2～0.3％，Fe＝0.4～0.6％，Cu＝0.08～0.12％，Mn＝1.05～1.2％， Zn≤0.05％，Ti≤0.03，余量为Al。
优选的，所述的单复合水箱主板材料厚度为1.20～1.8mm。
一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料的制造方法，包括如下步骤：
S1、哈兹列特连铸连轧；
S2、芯材坯料退火；
S3、中间退火；
S4、冷复合；
S5、成品轧制；
S6、拉矫清洗；
S7、成品退火；
S8、分切检验包装。
优选的，所述的哈兹列特连铸连轧生产采用双带铸造机加1～3机架轧制工艺技术，铝液温度为710～770℃，熔体精炼处理后铝液温度维持在730～770℃倒入静置炉静置保温，静置炉铝液温度为730～760℃，双带铸造机轧制料卷厚度为19mm,经过连轧工艺制成的芯材坯料厚度为5.5～7.5mm。
优选的，所述的S2芯材坯料退火和S3中间退火的工艺为：以2℃ /min～3.0℃/min速率升温到540～580℃，保温23～24h。
优选的，S4冷复合中，冷复合轧机轧制力为1.1～1.3t，开卷上皮材张力为0.5～1.0t，芯材张力为7.0～9.5t，卷曲张力为4～7t，辊缝为0.21mm，轧制速度为15m/min，经过冷复合工艺后，单层复合料卷的厚度为2.2-2.8mm。
优选的，S5成品轧制后料卷厚度为1.35～1.60mm。
优选的，S6拉矫清洗采用水洗。
优选的，所述S7成品退火工艺为：以4.0℃/min～5.0℃/min速率升温到 250～300℃，保温时间100～200min；再以3.0℃/min～4.0℃/min速率升温到 420～500℃，保温时间60～180min；再以2.0℃/min～3.0℃/min速率降温到 300～350℃，保温时间60～180min。
有益效果：
本发明提供的一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料及其制造方法，在保证普通水箱主板材料的成品力学性能和钎焊后力学性能的条件下，省略了热轧铸锭铣面、匀热、多道次热轧等复杂能耗工序，大大缩短了产品的工艺流程，生产周期降低5-7天，同时该工艺避免了热轧铸锭铣面及头尾大比例锯切等材料浪费，成品率提升9-11％，降低能耗近30％，综合生产成本降低10-15％，复合比精确控制到10％±1％，厚度有较大程度的降低，且依然可以满足水箱主板材料深冲要求，冲杯高度高于5mm不开裂，达到减重、降低成本的目的，同时铸轧过程中冷却强度高于半连续铸轧，提高了合金元素的固溶量，提高了材料强度，成品材料钎焊后屈服强度高于60MPa，0°/45°/90°各向异性良好。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一、
一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料，3003芯材的组成成分质量百分比：Si＝0.23％，Fe＝0.56％，Cu＝0.1％，Mn＝1.1％，Zn＝0.04％，Ti＝0.01％，余量为Al。
一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料的制造方法如下：
(1)按上述组分比例配置合金原料，将原料投入熔炼炉熔化，熔炼时铝液温度控制在710～770℃，熔体精炼处理后铝液温度维持在730～770℃倒入静置炉静置保温，所述静置炉铝液温度控制在730～760℃；
(2)将哈兹列特连铸连轧工艺得到的6.06mm芯材坯料进退火炉退火，退火工艺为：以2℃/min速率升温到540℃，保温24h；
(3)对步骤(2)退火后的卷料进行粗轧，按6.06mm—4.5mm道次轧制至 4.5mm厚度
(4)将4.57mm铸轧坯料进退火炉退火，退火工艺为：以2℃/min速率升温到540℃，保温24h；
(5)将铸轧芯材料卷与皮材卷料经粗轧按芯材4.57mm加皮材0.45mm— 2.5mm道次进行冷轧复合轧制至2.5mm厚度；
(6)对步骤(5)退火后的料卷进行粗轧，按2.5mm—1.5mm道次轧制至 1.5mm厚度；
(7)对步骤(6)制备的厚度料采用水洗进行拉矫清洗；
(8)对成品前1.5mm厚度的料卷进行成品前退火操作，退火工艺为：以 4.0℃/min速率升温到250℃保温180min；再以3.0℃/min速率升温到450℃保温180min；再以2.0℃/min速率降温到320℃保温180min。冷却出炉风机强冷至≤60℃；
(9)将步骤(8)中获得的成品分切成规定的尺寸，并进行尺寸、表面、端面检查，检查合格后进行包装；
(10)检查项目包括分切后端面错层≤0.5mm，端面串层≤0.5mm，塔形≤ 3mm，偏芯≤1mm，塌芯≤3mm，摆动≤5mm，复合比10±1％。
对实施例一生产的4343/3003单复合水箱主板材料进行成品性能检测和复合比检测，测量结果均值为：抗拉强度109.5MPa，延伸率38.8％，钎焊后屈服强度63.5MPa，复合比10.8％，与同规格状态热轧复合主板材料相比，钎焊后强度和复合比精度都具有明显优势。
实施例二、
一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料，3003芯材的组成成分质量百分比：Si＝0.26％，Fe＝0.47％，Cu＝0.96％，Mn＝1.13％，Zn＝0.04％，Ti＝0.02％，余量为Al。
一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料的制造方法如下：
(1)按上述组分比例配置合金原料，将原料投入熔炼炉熔化，熔炼时铝液温度控制在710～770℃，熔体精炼处理后铝液温度维持在730～770℃倒入静置炉静置保温，所述静置炉铝液温度控制在730～760℃；
(2)将哈兹列特连铸连轧工艺得到的5.98mm芯材坯料进退火炉退火，退火工艺为：以2℃/min速率升温到540℃，保温24h；
(3)对步骤(2)退火后的卷料进行粗轧，按5.98mm—4.0mm道次轧制至 4.0mm厚度
(4)将3.98mm铸轧坯料进退火炉退火，退火工艺为：以3℃/min速率升温到560℃，保温24h；
(5)将铸轧芯材料卷与皮材卷料经粗轧按芯材3.98mm加皮材0.45mm— 2.3mm道次进行冷轧复合轧制至2.3mm厚度；
(6)对步骤(5)退火后的料卷进行粗轧，按2.3mm—1.5mm道次轧制至 1.5mm厚度；
(7)对步骤(6)制备的厚度料采用水洗进行拉矫清洗；
(8)对成品前1.5mm厚度的料卷进行成品前退火操作，退火工艺为：以4.5℃/min速率升温到260℃保温180min；再以4.0℃/min速率升温到450℃保温240min；再以2.0℃/min速率降温到330℃保温120min。冷却出炉风机强冷至≤60℃；
(9)将步骤(8)中获得的成品分切成规定的尺寸，并进行尺寸、表面、端面检查，检查合格后进行包装；
(10)检查项目包括分切后端面错层≤0.5mm，端面串层≤0.5mm，塔形≤ 3mm，偏芯≤1mm，塌芯≤3mm，摆动≤5mm，复合比10±1％。
对实施例二生产的4343/3003单复合水箱主板材料进行成品性能检测和复合比检测，测量结果均值为：抗拉强度108MPa，延伸率36.8％，钎焊后屈服强度65MPa，复合比10.6％，与同规格状态热轧复合主板材料相比，钎焊后强度和复合比精度都具有明显优势。
实施例三、
一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料，3003芯材的组成成分质量百分比：Si＝0.28％，Fe＝0.42％，Cu＝0.083％，Mn＝1.07％，Zn＝0.04％，Ti＝0.03％，余量为Al，将该组分配比配制铝合金原料，将铝合金原料进行熔炼，静置。
其他步骤同实施列1、实施例2类似。
实施例四、
一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料，3003芯材的组成成分质量百分比：Si＝0.23％，Fe＝0.58％，Cu＝0.18％，Mn＝1.15％，Zn＝0.05％，Ti＝0.05％，余量为Al，将该组分配比配制铝合金原料，将铝合金原料进行熔炼，静置。
其他步骤同实施列1、实施例2类似。
分别对实施例三、实施例四制备的3003单复合水箱主板材料进行成品性能检测和复合比检测，测试结果表明：实施例三、实施例四制备的3003单复合水箱主板材料与同规格状态热轧复合水箱主板材料相比，钎焊后强度和复合比同样具有明显优势。
本发明提供的一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料及其制造方法，在保证普通水箱主板材料的成品力学性能和钎焊后力学性能的条件下，省略了热轧铸锭铣面、匀热、多道次热轧等复杂能耗工序，大大缩短了产品的工艺流程，生产周期降低5-7天，同时该工艺避免了热轧铸锭铣面及头尾大比例锯切等材料浪费，成品率提升9-11％，降低能耗近30％，综合生产成本降低10-15％，复合比精确控制到10％±1％，厚度有较大程度的降低，且依然可以满足水箱主板材料深冲要求，冲杯高度高于5mm不开裂，达到减重、降低成本的目的，同时铸轧过程中冷却强度高于半连续铸轧，提高了合金元素的固溶量，提高了材料强度，成品材料钎焊后屈服强度高于60MPa，0°/45°/90°各向异性良好。
作为进一步改进，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料，其特征在于，3003芯材的组成成分质量百分比：Si＝0.2～0.3％，Fe＝0.4～0.6％，Cu＝0.08～0.12％，Mn＝1.05～1.2％，Zn≤0.05％，Ti≤0.03，余量为Al。
2.根据权利要求1所述的一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料，其特征在于，所述的单复合水箱主板材料厚度为1.20-1.8mm。
3.如权利要求1或2所述的一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、哈兹列特连铸连轧；
S2、芯材坯料退火；
S3、中间退火；
S4、冷复合；
S5、成品轧制；
S6、拉矫清洗；
S7、成品退火；
S8、分切检验包装。
4.根据权利要求3所述的一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料的制造方法，其特征在于，所述的S1哈兹列特连铸连轧生产采用双带铸造机加1～3机架轧制工艺技术，铝液温度为710～770℃，熔体精炼处理后铝液温度维持在730～770℃倒入静置炉静置保温，静置炉铝液温度为730～760℃，双带铸造机轧制料卷厚度为19mm,经过连轧工艺制成的芯材坯料厚度为5.5～7.5mm。
5.根据权利要求3所述的一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料的制造方法，其特征在于，所述的S2芯材坯料退火和S3中间退火的工艺为：以2℃/min～3.0℃/min速率升温到540～580℃，保温23～24h。
6.根据权利要求3所述的一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料的制造方法，其特征在于，S4冷复合中，冷复合轧机轧制力为1.1～1.3t，开卷上皮材张力为0.5～1.0t，芯材张力为7.0～9.5t，卷曲张力为4～7t，辊缝为0.21mm，轧制速度为15m/min，经过冷复合工艺后，单层复合料卷的厚度为2.2-2.8mm。
7.根据权利要求3所述的一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料的制造方法，其特征在于，S5成品轧制后料卷厚度为1.35～1.60mm。
8.根据权利要求3所述的一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料的制造方法，其特征在于，S6拉矫清洗采用水洗。
9.根据权利要求3所述的一种哈兹列特3003芯材生产的水箱主板材料的制造方法，其特征在于，所述S7成品退火工艺为：以4.0℃/min～5.0℃/min速率升温到250～300℃，保温时间100～200min；再以3.0℃/min～4.0℃/min速率升温到420～500℃，保温时间60～180min；再以2.0℃/min～3.0℃/min速率降温到300～350℃，保温时间60～180min。
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