CN114405999A - 一种高延伸率1060合金电池铝箔生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高延伸率1060合金电池铝箔生产工艺,包括如下步骤:步骤一:晶粒细化,其包括如下步骤:(s1)增加过冷度:控制1060合金的金属纯度,控制范围是Si:≤0.10%、Fe≤0.20%、Cu:0.05‑0.06%、Ti:0.01‑0.03%、Al:≥99.60%;(s2)变质处理:铸轧生产过程中,在铝熔体结晶前加入晶粒细化剂,所述晶粒细化剂为以AlTi3和TiB2重量比1:1.5的铝钛硼丝,该晶粒细化剂在铸轧过程中的添加比例为0.03%‑0.05%;(s3)振动和搅拌:在铸轧区中,通过铸轧辊旋转搅拌破碎;铸轧制区的变形量为45‑55%;完成晶粒细化;步骤二:1060合金电池箔坯料轧制工艺;步骤三:1060合金电池箔轧制工艺;步骤四、分切;步骤五、退火;步骤六、包装入库。本发明合金电池铝箔,抗拉强度大于200mpa,延伸率大于3.5%。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金加工技术领域,具体为一种高延伸率1060合金电池铝箔生产工艺。
背景技术
新能源汽车被列为新兴产业之一,已成为振兴经济和转变产业结构的重要突破口。新能源汽车所用的汽车动力电池,主要有磷酸铁锂电池和锂电子电池。电池铝箔主要用这些电池中的集电器,通常情况下作为正极集电体及电池的复合膜。这就要求铝箔有较高的强度和良好的延伸率。通常情况下主要以1×××系纯铝为主,此类合金含铁量较低(<0.5wt%),容易加工,普遍采用“铸轧或热轧+冷轧”工艺生产,并在 冷轧过程中进行一次再结晶退火消除加工硬化,但生产的铝箔抗拉强度、延伸率等综合力学性能指标较低(抗拉强度200MPa,延伸率不超过3%),在后期的加工中因延伸率偏低,造成电池的成品率较低,增加生产成本,很难满足生产需要。
电池铝箔常用的合金有1060合金,主要用于汽车动力电池、大型储能装置等。目前这两种合金的主流的生产工艺是采用铸轧坯料、经过多道次冷轧、均匀化退火之后再经箔轧至成品,但是成品延伸率普遍小于3.5%。
因此,研究一种高延伸率1060合金电池铝箔成为本领域迫切的期望。
发明内容
针对现有的技术方案存在的问题,本发明的目的在于提供一种高延伸率1060合金电池铝箔生产工艺。通过化学成分及生产参数的控制,获得1060合金致密的低倍组织以及细腻的组织晶粒;轧制过程中,合金组织晶粒存在破碎拉长且加工硬化现象逐渐增加,选择最佳的均匀化退火工艺,可以消除轧制过程中的加工应力,同时可以获得细腻的组织晶粒。
为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:
一种高延伸率1060合金电池铝箔生产工艺,所述铝箔生产工艺包括如下步骤:
步骤一:晶粒细化,所述晶粒细化包括如下步骤:
(s1)增加过冷度:控制1060合金的金属纯度,控制范围是Si:≤0.10%、Fe≤0.20%、Cu:0.05-0.06%、Ti:0.01-0.03%、Al:≥99.60%;
(s2)变质处理:铸轧生产过程中,在铝熔体结晶前加入晶粒细化剂,所述晶粒细化剂为以AlTi3和TiB2重量比1:1.5的铝钛硼丝,该晶粒细化剂在铸轧过程中的添加比例为0.03%-0.05%;熔炼过程中控制熔体温度700-760℃;
(s3) 振动和搅拌: 在铸轧区中,通过铸轧辊旋转轧制凝固后的铝板,对晶粒进行破碎;控制参数为铝水的温度控制范围693-695℃、铸轧区的长度控制范围是65-70mm;铸轧辊的速度为1050-1100mm/min,轧制区的变形量为45-55%;完成晶粒细化;
步骤二:1060合金电池箔坯料轧制工艺
第一道次:
冷轧机的入口厚度为7.0mm,出口厚度为4.0mm,轧制速度为180-250m/min,开卷张力为0.5±0.1kg/mm2,卷取张力为1.2±0.1kg/mm2,喷淋量为50-65%,轧制板型曲线为-9±2,工作辊凸度为0;
第二道次:
冷轧机入口厚度为4.0mm,出口厚度为2.5mm,轧制速度为300-500m/min,开卷张力为0.8±0.1kg/mm2,卷取张力为1.9±0.1kg/mm2,喷淋量为40-65%,轧制板型曲线为-15±2,工作辊凸度为0;
均匀化退火
退火厚度为2.5mm。工艺为升温段从室温升到580℃,时间5-7h,580℃保温阶段,时间4-5h,580℃降温至470℃,时间0.5-2h,470℃保温段,时间3h;
第三道次
冷轧机入口厚度为2.5mm,出口厚度为1.1mm,轧制速度为300-500m/min,开卷张力为1.0±0.1kg/mm2,卷取张力为2.2±0.1kg/mm2,喷淋量为50-65%,轧制板型曲线为-19±2,工作辊凸度为0;
第四道次
冷轧机入口厚度为1.1mm,出口厚度为0.52mm,轧制速度为500-800m/min,开卷张力为1.3±0.1kg/mm2,卷取张力为2.5±0.1kg/mm2,喷淋量为50-65%,轧制板型曲线为-25±2,工作辊凸度为0;
第五道次
冷轧机入口厚度为0.52mm,出口厚度为0.30mm,轧制速度为450-700m/min,开卷张力为1.5±0.1kg/mm2,卷取张力为3.1±0.1kg/mm2,喷淋量为50-65%,轧制板型曲线为-30±2,工作辊凸度为0.04;
步骤三:1060合金电池箔轧制工艺
粗轧第一个道次铝箔入口厚度为300μm,铝箔出口厚度为160μm,轧机速度为700~800m/min,轧制力为1500~2000KN,开卷张力为30±5N/mm2,卷取张力为40±5 N/mm2,实际曲线12±2,油温40±4℃,油压5±1bar;
粗轧第二个道次铝箔入口厚度为160μm,铝箔出口厚度为70μm,轧机速度为700~800m/min,轧制力为1500~2000KN,开卷张力为40±5N/mm2,卷取张力为45±5 N/mm2,实际曲线12±2,油温40±4℃,油压5±1bar;
中轧第三个道次铝箔入口厚度为70μm,铝箔出口厚度为35μm,轧机速度为800~1000m/min,轧制力为2000~2500KN,开卷张力为45±5N/mm2,卷取张力为50±5N/mm2,实际曲线14±2,油温45±4℃,油压5±1bar;
精轧第四道次铝箔入口厚度为35μm,铝箔出口厚度为22μm,轧机速度为800~1000m/min,轧制力为2000~2500KN,开卷张力为45±5N/mm2,卷取张力为50±5N/mm2,实际曲线16±2,油温45±4℃,油压5±1bar;
精轧第五道次铝箔入口厚度为22μm,铝箔出口厚度为13-15μm,轧机速度为850~900m/min,轧制力为2000~2500KN,开卷张力为50±5 N/mm2,卷取张力为55±5N/mm2,实际曲线16±2,油温45±4℃,油压5±1bar;
步骤四、分切;
步骤五、退火;
步骤六、包装入库。
进一步的,所述步骤五退火的具体步骤如下:
升温阶段,从室温升温至400℃,升温时间2~5h;
高温保温阶段,在400℃进行保温,保温时间5~25h;
高温降温阶段,从400℃降温至200℃,降温时间2~5h;
低温保温阶段,在200℃进行保温,保温时间10~45h
低温降温阶段,从200℃降温至室温,降温时间2~15h。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:1、根据晶粒兴形核长大机制,通过控制铸轧过程中铝液温度和晶粒细化剂的添加,以及生产过程参数的优化,使铸轧板的晶粒尺寸细腻;轧制过程中,合金组织晶粒存在破碎拉长且加工硬化现象逐渐增加,选择最佳的均匀化退火工艺,可以消除轧制过程中的加工应力,同时可以获得细腻的组织晶粒。
2、本发明的金电池铝箔延伸率大于3.5%,在提高1060合金电池箔延伸率的同时也确保强度大于200mpa,为电池厂家的后期生产提供了更高强度的坯料,减少了生产中的断带风险。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明晶粒细化过程结构演变示意图;
图2是本发明电池箔坯料轧制工艺均匀化退火示意图;
图3是本发明金电池铝箔生产工艺流程图;
图4是本发明晶粒尺寸优化前后对比示意图;
图5是本发明中加工硬化特性曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式及附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
本发明的一种高延伸率1060合金电池铝箔生产工艺,所述铝箔生产工艺首先进行步骤一:晶粒细化,所述晶粒细化包括如下步骤:
(s1)增加过冷度:控制1060合金的金属纯度,控制范围是Si:≤0.10%、Fe≤0.20%、Cu:0.05-0.06%、Ti:0.01-0.03%、Al:≥99.60%;
(s2)变质处理:铸轧生产过程中,在铝熔体结晶前加入晶粒细化剂,所述晶粒细化剂为以AlTi3和TiB2重量比1:1.5的铝钛硼丝,该晶粒细化剂在铸轧过程中的添加比例为0.03%-0.05%;熔炼过程中控制熔体温度700-760℃;
(s3) 振动和搅拌: 在铸轧区中,通过铸轧辊旋转轧制凝固后的铝板,对晶粒进行破碎;控制参数为铝水的温度控制范围693-695℃、铸轧区的长度控制范围是65-70mm;铸轧辊的速度为1050-1100mm/min,轧制区的变形量为45-55%;完成晶粒细化。
具体的,液态金属的结晶是由晶核不断形成(形核)和长大(核长大)这两个基本过程所组成的。小体积液态金属的行和和和长大过程。见图1结晶过程示意图表示。
当金属液体的温度过冷到实际结晶温度后,经过一定时间开始出现第一批晶核,随着时间的推移,在第一批晶核不断长大的同时,又有新的晶核形成,并逐渐长大。就这样形核和核长大的过程不断进行下去,直到所有生长的小晶体彼此相遇,液态金属耗尽为止。
在结晶完成后,每一个晶核长大,成为一个外形不规则的小晶体,称之为晶粒。金属结晶过程是由形核和核长大两个基本过程组成。所以结晶后晶粒大小必然与形核率和晶核长大速度两个因素有关。形核率是指单位时间,单位体积中所形成的晶核数目。晶核长大速度是指单位时间内,晶核向周围长大的平均线速度。形核率和晶核长大速度的大小主要取决于金属液体的冷却度,即过冷度。在液态金属结晶实际达到过冷度范围内,两者都是随过冷度的增加而增大的。
本发明生产中可以通过改变金属的结晶条件,控制晶核的数目及其长大速度,从而控制金属铸件的晶粒大小,以提高其性能。实际生产中控制细化晶粒的方法,从原理上可以分为:1、增加过冷度。2、变质处理。3、振动和搅拌。
1060合金属于纯铝系合金,要求铝含量达到99.60%以上。主要的晶粒细化技术分为:
1、增加过冷度。
本发明中对主要元素进行精确控制,具体控制范围是Si:≤0.10%、Fe≤0.20%、Cu:0.05-0.06%、Ti:0.01-0.03%、Al:≥99.60%。通过在熔炼过程中化学成分的精确控制可最大程度的控制1060合金的金属纯度。
2、变质处理。
铸轧生产过程中,在铝熔体结晶前加入形核剂(晶粒细化剂),增加非自发形核的形核率,达到细化1060合金铸轧板晶粒的目的。
目前采用的晶粒细化剂为以AlTi3和TiB2为主的铝钛硼丝。该细化剂在铸轧过程中的添加比例为0.03%-0.05%。在生产中配合晶粒细化剂添加装置可实现其均匀加入的效果,能够很好的增加熔体内的形核数量。
另外,在熔炼过程中严格控制熔体温度不超过760℃,避免因熔体温度过高而出现的过烧现象导致的晶核数量减少的情况。
3、振动和搅拌。
振动和搅拌的目的一是可以向液体中输入额外能量提供形核功,促进晶核形成;另一方面是使正在成长中的枝晶破碎增加形核数目。铸轧生产过程中采用的是铸轧辊轧制的方法来达到此效果。在铸轧区中,铝水在冷凝区和铸造区内晶核开始形成并长大,在接触铸轧辊的瞬间轧制区内正在长大的晶粒会被旋转的铸轧辊带动压下,破碎。1060合金的主要控制参数为铝水的温度控制范围693-695℃、铸轧区的长度控制范围是65-70mm。铸轧辊的速度为1050-1100mm/min,轧制区的变形量为45-55%。
从以上3个方面进行生产过程的控制可实现1060合金的晶粒尺寸的细化。
完成细化后,步骤二:1060合金电池箔坯料轧制工艺
第一道次:
冷轧机的入口厚度为7.0mm,出口厚度为4.0mm,轧制速度为180-250m/min,开卷张力为0.5±0.1kg/mm2,卷取张力为1.2±0.1kg/mm2,喷淋量为50-65%,轧制板型曲线为-9±2,工作辊凸度为0;
第二道次:
冷轧机入口厚度为4.0mm,出口厚度为2.5mm,轧制速度为300-500m/min,开卷张力为0.8±0.1kg/mm2,卷取张力为1.9±0.1kg/mm2,喷淋量为40-65%,轧制板型曲线为-15±2,工作辊凸度为0;
均匀化退火
退火厚度为2.5mm。工艺为升温段从室温升到580℃,时间5-7h,580℃保温阶段,时间4-5h,580℃降温至470℃,时间0.5-2h,470℃保温段,时间3h;
第三道次
冷轧机入口厚度为2.5mm,出口厚度为1.1mm,轧制速度为300-500m/min,开卷张力为1.0±0.1kg/mm2,卷取张力为2.2±0.1kg/mm2,喷淋量为50-65%,轧制板型曲线为-19±2,工作辊凸度为0;
第四道次
冷轧机入口厚度为1.1mm,出口厚度为0.52mm,轧制速度为500-800m/min,开卷张力为1.3±0.1kg/mm2,卷取张力为2.5±0.1kg/mm2,喷淋量为50-65%,轧制板型曲线为-25±2,工作辊凸度为0;
第五道次
冷轧机入口厚度为0.52mm,出口厚度为0.30mm,轧制速度为450-700m/min,开卷张力为1.5±0.1kg/mm2,卷取张力为3.1±0.1kg/mm2,喷淋量为50-65%,轧制板型曲线为-30±2,工作辊凸度为0.04;
步骤三:1060合金电池箔轧制工艺
粗轧第一个道次铝箔入口厚度为300μm,铝箔出口厚度为160μm,轧机速度为700~800m/min,轧制力为1500~2000KN,开卷张力为30±5N/mm2,卷取张力为40±5 N/mm2,实际曲线12±2,油温40±4℃,油压5±1bar;
粗轧第二个道次铝箔入口厚度为160μm,铝箔出口厚度为70μm,轧机速度为700~800m/min,轧制力为1500~2000KN,开卷张力为40±5N/mm2,卷取张力为45±5 N/mm2,实际曲线12±2,油温40±4℃,油压5±1bar;
中轧第三个道次铝箔入口厚度为70μm,铝箔出口厚度为35μm,轧机速度为800~1000m/min,轧制力为2000~2500KN,开卷张力为45±5N/mm2,卷取张力为50±5N/mm2,实际曲线14±2,油温45±4℃,油压5±1bar;
精轧第四道次铝箔入口厚度为35μm,铝箔出口厚度为22μm,轧机速度为800~1000m/min,轧制力为2000~2500KN,开卷张力为45±5N/mm2,卷取张力为50±5N/mm2,实际曲线16±2,油温45±4℃,油压5±1bar;
精轧第五道次铝箔入口厚度为22μm,铝箔出口厚度为13-15μm,轧机速度为850~900m/min,轧制力为2000~2500KN,开卷张力为50±5 N/mm2,卷取张力为55±5N/mm2,实际曲线16±2,油温45±4℃,油压5±1bar。
步骤四、分切;
步骤五、退火;
升温阶段,从室温升温至400℃,升温时间2~5h;
高温保温阶段,在400℃进行保温,保温时间5~25h;
高温降温阶段,从400℃降温至200℃,降温时间2~5h;
低温保温阶段,在200℃进行保温,保温时间10~45h;
低温降温阶段,从200℃降温至室温,降温时间2~15h。
步骤六、包装入库。
实施例1:
一种高延伸率1060合金电池铝箔生产工艺,所述铝箔生产工艺包括如下步骤:
步骤一:晶粒细化,所述晶粒细化包括如下步骤:
(s1)增加过冷度:控制1060合金的金属纯度,控制范围是Si: 0.10%、Fe:0.20%、Cu:0.05%、Ti:0.01%、Al:99.64%;
(s2)变质处理:铸轧生产过程中,在铝熔体结晶前加入晶粒细化剂,所述晶粒细化剂为以AlTi3和TiB2重量比1:1.5的铝钛硼丝,该晶粒细化剂在铸轧过程中的添加比例为0.03%%;熔炼过程中控制熔体温度700℃;
(s3) 振动和搅拌: 在铸轧区中,通过铸轧辊旋转轧制凝固后的铝板,对晶粒进行破碎;控制参数为铝水的温度控制范围690℃、铸轧区的长度控制范围是65mm;铸轧辊的速度为1050mm/min,轧制区的变形量为45%;完成晶粒细化
完成细化后,步骤二:1060合金电池箔坯料轧制工艺
第一道次:
冷轧机的入口厚度为7.0mm,出口厚度为4.0mm,轧制速度为180m/min,开卷张力为0.51kg/mm2,卷取张力为1.2kg/mm2,喷淋量为50%,轧制板型曲线为-9,工作辊凸度为0;
第二道次:
冷轧机入口厚度为4.0mm,出口厚度为2.5mm,轧制速度为300m/min,开卷张力为0.8kg/mm2,卷取张力为1.9kg/mm2,喷淋量为40%,轧制板型曲线为-15,工作辊凸度为0;
均匀化退火
退火厚度为2.5mm。工艺为升温段从室温升到580℃,时间5h,580℃保温阶段,时间4h,580℃降温至470℃,时间0.5h,470℃保温段,时间3h;
第三道次
冷轧机入口厚度为2.5mm,出口厚度为1.1mm,轧制速度为300m/min,开卷张力为1.0kg/mm2,卷取张力为2.2kg/mm2,喷淋量为50%,轧制板型曲线为-19,工作辊凸度为0;
第四道次
冷轧机入口厚度为1.1mm,出口厚度为0.52mm,轧制速度为500m/min,开卷张力为1.3kg/mm2,卷取张力为2.5kg/mm2,喷淋量为50%,轧制板型曲线为-25,工作辊凸度为0;
第五道次
冷轧机入口厚度为0.52mm,出口厚度为0.30mm,轧制速度为450m/min,开卷张力为1.5kg/mm2,卷取张力为3.1kg/mm2,喷淋量为50%,轧制板型曲线为-30,工作辊凸度为0.04;
步骤三:1060合金电池箔轧制工艺
粗轧第一个道次铝箔入口厚度为300μm,铝箔出口厚度为160μm,轧机速度为700m/min,轧制力为1500KN,开卷张力为30N/mm2,卷取张力为40 N/mm2,实际曲线12,油温40℃,油压5bar;
粗轧第二个道次铝箔入口厚度为160μm,铝箔出口厚度为70μm,轧机速度为700m/min,轧制力为1500KN,开卷张力为40N/mm2,卷取张力为45 N/mm2,实际曲线12,油温40℃,油压5bar;
中轧第三个道次铝箔入口厚度为70μm,铝箔出口厚度为35μm,轧机速度为800m/min,轧制力为2000KN,开卷张力为45N/mm2,卷取张力为50N/mm2,实际曲线14,油温45℃,油压5bar;
精轧第四道次铝箔入口厚度为35μm,铝箔出口厚度为22μm,轧机速度为800m/min,轧制力为2000KN,开卷张力为45N/mm2,卷取张力为50N/mm2,实际曲线16,油温45℃,油压5bar;
精轧第五道次铝箔入口厚度为22μm,铝箔出口厚度为13μm,轧机速度为850m/min,轧制力为2000KN,开卷张力为50 N/mm2,卷取张力为55N/mm2,实际曲线16,油温45℃,油压5bar;
步骤四、分切;
步骤五、退火;
升温阶段,从室温升温至400℃,升温时间2h;
高温保温阶段,在400℃进行保温,保温时间5h;
高温降温阶段,从400℃降温至200℃,降温时间2h;
低温保温阶段,在200℃进行保温,保温时间10h;
低温降温阶段,从200℃降温至室温,降温时间2h。
步骤六、包装入库。
实施例2:
一种高延伸率1060合金电池铝箔生产工艺,所述铝箔生产工艺包括如下步骤:
步骤一:晶粒细化,所述晶粒细化包括如下步骤:
s1)增加过冷度:控制1060合金的金属纯度,控制范围是Si: 0.080%、Fe:0.150%、Cu:0.06%、Ti: 0.03%、Al:99.68%;
(s2)变质处理:铸轧生产过程中,在铝熔体结晶前加入晶粒细化剂,所述晶粒细化剂为以AlTi3和TiB2重量比1:1.5的铝钛硼丝,该晶粒细化剂在铸轧过程中的添加比例为0.05%;熔炼过程中控制熔体温度760℃;
(s3) 振动和搅拌: 在铸轧区中,通过铸轧辊旋转轧制凝固后的铝板,对晶粒进行破碎;控制参数为铝水的温度控制范围695℃、铸轧区的长度控制范围是70mm;铸轧辊的速度为1100mm/min,轧制区的变形量为55%;完成晶粒细化
完成细化后,步骤二:1060合金电池箔坯料轧制工艺
第一道次:
冷轧机的入口厚度为7.0mm,出口厚度为4.0mm,轧制速度为250m/min,开卷张力为0.6kg/mm2,卷取张力为1.3kg/mm2,喷淋量为65%,轧制板型曲线为-7,工作辊凸度为0;
第二道次:
冷轧机入口厚度为4.0mm,出口厚度为2.5mm,轧制速度为500m/min,开卷张力为0.9kg/mm2,卷取张力为1.9kg/mm2,喷淋量为65%,轧制板型曲线为-13,工作辊凸度为0;
均匀化退火
退火厚度为2.5mm。工艺为升温段从室温升到580℃,时间7h,580℃保温阶段,时间5h,580℃降温至470℃,时间2h,470℃保温段,时间3h;
第三道次
冷轧机入口厚度为2.5mm,出口厚度为1.1mm,轧制速度为500m/min,开卷张力为1.0kg/mm2,卷取张力为2.2kg/mm2,喷淋量为65%,轧制板型曲线为-18,工作辊凸度为0;
第四道次
冷轧机入口厚度为1.1mm,出口厚度为0.52mm,轧制速度为800m/min,开卷张力为1.4kg/mm2,卷取张力为2.5kg/mm2,喷淋量为65%,轧制板型曲线为-23,工作辊凸度为0;
第五道次
冷轧机入口厚度为0.52mm,出口厚度为0.30mm,轧制速度为700m/min,开卷张力为1.5kg/mm2,卷取张力为3.0kg/mm2,喷淋量为65%,轧制板型曲线为-30,工作辊凸度为0.04;
步骤三:1060合金电池箔轧制工艺
粗轧第一个道次铝箔入口厚度为300μm,铝箔出口厚度为160μm,轧机速度为800m/min,轧制力为2000KN,开卷张力为35N/mm2,卷取张力为45 N/mm2,实际曲线12,油温40℃,油压6bar;
粗轧第二个道次铝箔入口厚度为160μm,铝箔出口厚度为70μm,轧机速度为800m/min,轧制力为2000KN,开卷张力为40N/mm2,卷取张力为45 N/mm2,实际曲线10,油温44℃,油压6bar;
中轧第三个道次铝箔入口厚度为70μm,铝箔出口厚度为35μm,轧机速度为1000m/min,轧制力为2500KN,开卷张力为45N/mm2,卷取张力为55N/mm2,实际曲线15,油温45℃,油压6bar;
精轧第四道次铝箔入口厚度为35μm,铝箔出口厚度为22μm,轧机速度为1000m/min,轧制力为2500KN,开卷张力为45N/mm2,卷取张力为55N/mm2,实际曲线16,油温45℃,油压6bar;
精轧第五道次铝箔入口厚度为22μm,铝箔出口厚度为15μm,轧机速度为900m/min,轧制力为2500KN,开卷张力为55N/mm2,卷取张力为60N/mm2,实际曲线16,油温45℃,油压6bar;
步骤四、分切;
步骤五、退火;
升温阶段,从室温升温至400℃,升温时间5h;
高温保温阶段,在400℃进行保温,保温时间25h;
高温降温阶段,从400℃降温至200℃,降温时间5h;
低温保温阶段,在200℃进行保温,保温时间45h;
低温降温阶段,从200℃降温至室温,降温时间15h;
步骤六、包装入库。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种高延伸率1060合金电池铝箔生产工艺,其特征在于,所述铝箔生产工艺包括如下步骤:
步骤一:晶粒细化,所述晶粒细化包括如下步骤:
(s1)增加过冷度:控制1060合金的金属纯度,控制范围是Si:≤0.10%、Fe≤0.20%、Cu:0.05-0.06%、Ti:0.01-0.03%、Al:≥99.60%;
(s2)变质处理:铸轧生产过程中,在铝熔体结晶前加入晶粒细化剂,所述晶粒细化剂为以AlTi3和TiB2重量比1:1.5的铝钛硼丝,该晶粒细化剂在铸轧过程中的添加比例为0.03%-0.05%;熔炼过程中控制熔体温度700-760℃;
(s3) 振动和搅拌: 在铸轧区中,通过铸轧辊旋转轧制凝固后的铝板,对晶粒进行破碎;控制参数为铝水的温度控制范围693-695℃、铸轧区的长度控制范围是65-70mm;铸轧辊的速度为1050-1100mm/min,轧制区的变形量为45-55%;完成晶粒细化;
步骤二:1060合金电池箔坯料轧制工艺
第一道次:
冷轧机的入口厚度为7.0mm,出口厚度为4.0mm,轧制速度为180-250m/min,开卷张力为0.5±0.1kg/mm2,卷取张力为1.2±0.1kg/mm2,喷淋量为50-65%,轧制板型曲线为-9±2,工作辊凸度为0;
第二道次:
冷轧机入口厚度为4.0mm,出口厚度为2.5mm,轧制速度为300-500m/min,开卷张力为0.8±0.1kg/mm2,卷取张力为1.9±0.1kg/mm2,喷淋量为40-65%,轧制板型曲线为-15±2,工作辊凸度为0;
均匀化退火
退火厚度为2.5mm;
工艺为升温段从室温升到580℃,时间5-7h,580℃保温阶段,时间4-5h,580℃降温至470℃,时间0.5-2h,470℃保温段,时间3h;
第三道次
冷轧机入口厚度为2.5mm,出口厚度为1.1mm,轧制速度为300-500m/min,开卷张力为1.0±0.1kg/mm2,卷取张力为2.2±0.1kg/mm2,喷淋量为50-65%,轧制板型曲线为-19±2,工作辊凸度为0;
第四道次
冷轧机入口厚度为1.1mm,出口厚度为0.52mm,轧制速度为500-800m/min,开卷张力为1.3±0.1kg/mm2,卷取张力为2.5±0.1kg/mm2,喷淋量为50-65%,轧制板型曲线为-25±2,工作辊凸度为0;
第五道次
冷轧机入口厚度为0.52mm,出口厚度为0.30mm,轧制速度为450-700m/min,开卷张力为1.5±0.1kg/mm2,卷取张力为3.1±0.1kg/mm2,喷淋量为50-65%,轧制板型曲线为-30±2,工作辊凸度为0.04;
步骤三:1060合金电池箔轧制工艺
粗轧第一个道次铝箔入口厚度为300μm,铝箔出口厚度为160μm,轧机速度为700~800m/min,轧制力为1500~2000KN,开卷张力为30±5N/mm2,卷取张力为40±5 N/mm2,实际曲线12±2,油温40±4℃,油压5±1bar;
粗轧第二个道次铝箔入口厚度为160μm,铝箔出口厚度为70μm,轧机速度为700~800m/min,轧制力为1500~2000KN,开卷张力为40±5N/mm2,卷取张力为45±5 N/mm2,实际曲线12±2,油温40±4℃,油压5±1bar;
中轧第三个道次铝箔入口厚度为70μm,铝箔出口厚度为35μm,轧机速度为800~1000m/min,轧制力为2000~2500KN,开卷张力为45±5N/mm2,卷取张力为50±5N/mm2,实际曲线14±2,油温45±4℃,油压5±1bar;
精轧第四道次铝箔入口厚度为35μm,铝箔出口厚度为22μm,轧机速度为800~1000m/min,轧制力为2000~2500KN,开卷张力为45±5N/mm2,卷取张力为50±5N/mm2,实际曲线16±2,油温45±4℃,油压5±1bar;
精轧第五道次铝箔入口厚度为22μm,铝箔出口厚度为13-15μm,轧机速度为850~900m/min,轧制力为2000~2500KN,开卷张力为50±5 N/mm2,卷取张力为55±5N/mm2,实际曲线16±2,油温45±4℃,油压5±1bar;
步骤四、分切;
步骤五、退火;
步骤六、包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种高延伸率1060合金电池铝箔生产工艺,其特征在于,所述步骤五退火的具体步骤如下:
升温阶段,从室温升温至400℃,升温时间2~5h;
高温保温阶段,在400℃进行保温,保温时间5~25h;
高温降温阶段,从400℃降温至200℃,降温时间2~5h;
低温保温阶段,在200℃进行保温,保温时间10~45h;
低温降温阶段,从200℃降温至室温,降温时间2~15h。
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