專利名稱：：一種采用鑄軋坯生產(chǎn)8014-h22狀態(tài)鋁合金空調(diào)箔的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于鋁合金板帶箔材加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及采用鑄軋坯生產(chǎn)8014鋁合金高質(zhì)量空調(diào)箔生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)。
背景技術(shù)：
：我國是空調(diào)器生產(chǎn)大國，在國際市場中中國空調(diào)具有明顯競爭優(yōu)勢，占據(jù)全球75%以上的份額。其上游產(chǎn)品空調(diào)箔生產(chǎn)占中國鋁箔生產(chǎn)總量的一半左右。隨著國內(nèi)外空調(diào)器市場的激烈競爭和利潤空間的狹小化日益明顯，降低空調(diào)翅片鋁箔的生產(chǎn)成本，提高成形效率是空調(diào)器廠關(guān)注的重點(diǎn)，同時(shí)翅片成形設(shè)備和成形工藝不斷改善，對其規(guī)格、狀態(tài)也有新的要求。因此研發(fā)薄型化、高性能化的空調(diào)箔新產(chǎn)品是空調(diào)箔技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。針對國內(nèi)外空調(diào)箔翅片成形設(shè)備多種多樣，相應(yīng)地要求空調(diào)箔的性能也要與之相適應(yīng)，尤其是適應(yīng)高速?zèng)_壓工藝的要求。因此不斷地開發(fā)新合金品種及改進(jìn)空調(diào)箔生產(chǎn)工藝是空調(diào)箔生產(chǎn)發(fā)展的趨勢。目前，國內(nèi)外空調(diào)箔生產(chǎn)廠家以8011、1100、1200、3003為主，其綜合性能比較好，生產(chǎn)工藝日趨成熟，但用于大型空調(diào)器散熱片的鋁箔如常用的8011、1100等性能不穩(wěn)定，例如，采用1100生產(chǎn)H24狀態(tài)的空調(diào)箔時(shí)，當(dāng)退火溫度在士2°C以上波動(dòng)時(shí)，其抗拉強(qiáng)度Qb會發(fā)生急劇變化，不能滿足用戶要求，且箔材出現(xiàn)易出現(xiàn)粗大晶粒，導(dǎo)致深沖時(shí)出現(xiàn)裂紋。需開發(fā)出一種新型的鋁合金空調(diào)箔來代替常規(guī)空調(diào)箔產(chǎn)品。Al-Fe-Mn系合金是我國依據(jù)市場需要而新近引入的8014牌號鋁合金。該合金主要應(yīng)用于翅片鋁箔，是空調(diào)熱交換器的關(guān)鍵材料，不但要求具有盡可能高的強(qiáng)度、延伸率、杯突值等良好的綜合力學(xué)性能，而且要求具有親水功能和散熱功能，此外還要具有很好的耐候性。研究表明在純鋁中加入Mn、Fe等元素能獲得高強(qiáng)度和高延展性，有效解決了薄壁化鋁箔的成形性能和外翻邊開裂問題。采用鑄軋坯生產(chǎn)的8014合金空調(diào)箔性能明顯優(yōu)于目前市場上學(xué)常用的8011、1100、等空調(diào)箔，具有廣泛的應(yīng)用前景。目前，國內(nèi)對8014鋁合金用于空調(diào)翅片的研究處于空白階段，對其鋁合金組織與性能方面的研究還未見報(bào)道。對采用鑄軋+冷軋法生產(chǎn)8014空調(diào)箔工藝鮮有報(bào)道，國內(nèi)多數(shù)鋁加工企業(yè)對該產(chǎn)品尚未開展研發(fā)，更沒有企業(yè)能生產(chǎn)提供此合金品種和狀態(tài)的空調(diào)箔產(chǎn)品。綜上所述，開發(fā)一種采用鑄軋板生產(chǎn)8014鋁合金空調(diào)箔的方法，不僅添補(bǔ)國內(nèi)目前采用8014鋁合金生產(chǎn)空調(diào)箔的空白，具有工藝流程簡單、單位能耗及產(chǎn)品成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)通過對鑄軋坯的均勻化退火、冷軋工藝及成品退火的控制，產(chǎn)品質(zhì)量能與外國同類產(chǎn)品相媲美。不僅降低國內(nèi)空調(diào)器生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了空調(diào)翅片的生產(chǎn)效率，而且對推動(dòng)國內(nèi)空調(diào)器行業(yè)和空調(diào)箔供應(yīng)企業(yè)的發(fā)展具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種采用鑄軋法生產(chǎn)8014鋁合金空調(diào)箔的方法，使之適應(yīng)高速?zèng)_床沖制大型空調(diào)翅片工藝的要求。本發(fā)明的目的是通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的①本發(fā)明的8104鋁合金的化學(xué)成分在國標(biāo)范圍進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整后實(shí)際成分為(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%):Fe(1.31.5)，Mn(0.300.50)，Si(0.100.20)，Cu0.20,Mg0.05,Zn0.05,Ti0.050，余量為々1。其合金成分具有高Fe低Si的特點(diǎn)，并控制一定量的Mn元素。②熔煉和鑄軋配制該合金時(shí)，采用99.70%工業(yè)純鋁錠定額60%100%，化學(xué)成分嚴(yán)格按上述成分范圍執(zhí)行。根據(jù)合金狀態(tài)圖選擇比液相線高80100°C的溫度作為熔煉溫度。在該溫度下，熔體表面形成的MnO、FeO等氧化物體積大于生成這部分氧化物而消耗的金屬體積，其氧化膜是致密的，起到保護(hù)熔體的作用，故設(shè)定熔煉溫度為720760°C。同時(shí)將熔體中氫含量控制在0.15ml/100gAl以內(nèi)。選擇在0650X1450mm規(guī)格的水平式鑄軋機(jī)上生產(chǎn)，立板時(shí)上下嘴輥間隙要控制恰當(dāng)，鑄軋區(qū)控制在4852mm。正常生產(chǎn)時(shí)，前箱溫度控制在685士3°C，鑄軋速度控制在800900mm/s。在經(jīng)鑄軋生產(chǎn)后得到(6.47.4mm)X930XLmm的鑄軋坯料。并控制坯料表面無隱條、橫波、龜裂等缺陷，晶粒度控制在一級，不允許表面有偏析。③鑄軋坯均勻化退火由于鑄軋時(shí)冷卻速度極快，Mn元素在固溶體內(nèi)擴(kuò)散速度較慢，在非平衡結(jié)晶時(shí)，其濃度會超過平衡結(jié)晶時(shí)的濃度極限。固溶體中的Mn含量通常是過飽和的。為消除成分和組織不均勻性，防止成品退火后的晶粒粗大，并獲得良好最終力學(xué)性能，需對鑄軋卷進(jìn)行均勻化退火。均勻化退火工藝為退火溫度在520530°C之間，退火時(shí)間控制在2326小時(shí)，以確保組織均勻化完全徹底。同時(shí)退火時(shí)需帶套筒上架退火，以防止中間退火后因高溫導(dǎo)致鋁卷粘連。④冷軋冷軋時(shí)，根據(jù)冷軋機(jī)的能力和金屬的塑性合理分配軋制道次，控制好板型、厚差，不允許有通長或間斷性擦傷、劃傷、印痕等有手感的表面缺陷，不允許有的亮條、亮線、大量帶油等缺陷。成品道次確保鋁板表面油污吹掃干凈。冷軋的軋制道次依次為(6.47.4)mm(鑄軋坯)至(3.84.6)mm至(2.13.4)mm至(1.02.0)mm至(0.81.6)mm至(0.30.9)mm至切邊至(0.30.64)mm至(0.210.27)mm至(0.170.24)mm。⑤成品退火對冷軋至0.17mm0.24mm厚度的箔材進(jìn)行成品退火。成品退火溫度為360370°C之間，退火時(shí)間控制在1417小時(shí)。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)及優(yōu)點(diǎn)如下①本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了針對8014空調(diào)箔生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)的突破，解決了采用鑄軋坯生產(chǎn)8014空調(diào)箔的工藝難點(diǎn)，通過對鑄軋坯的均勻化退火，及對均勻化退火后的鑄軋坯冷軋道次分配和最終成品退火，成功控制產(chǎn)品的最終力學(xué)性能，使之滿足大型空調(diào)翅片成型的要求，添補(bǔ)了國內(nèi)生產(chǎn)此合金空調(diào)箔的空白。②本發(fā)明采用的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面對鑄軋坯進(jìn)行均勻化退火，均勻化退火溫度在520-530°C之間，退火時(shí)間控制在2226小時(shí)。通過對均勻化退火溫度和時(shí)間的控制，消除鑄軋缺陷，控制化合物析出的相，使之球化并彌散，保證一級晶粒度。晶粒不粗大是后續(xù)冷軋的基礎(chǔ)。對鑄軋坯冷軋時(shí)，根據(jù)8014鋁合金的塑性和軋機(jī)的生產(chǎn)能力合理分配軋制道次。在滿足軋機(jī)能力的前提下減少軋制道次。其中最優(yōu)的軋制道次分配如下7.Omm(鑄軋坯)至4.2mm至2.6mm至1.6mm至1.Omm至0.65mm至切邊至0.42mm至0.27mmM0.17mm。成品退火決定產(chǎn)品最終力學(xué)性能，采用的成品退火溫度為360°C370°C之間，退火時(shí)間控制在1416小時(shí)。產(chǎn)品最終力學(xué)性能為抗拉強(qiáng)度σb120135MPa、延伸率δ:25%30%、杯突值>6.5。滿足大型空調(diào)散熱片成形性的要求。綜上所述，采用本發(fā)明提出的8014-Η22狀態(tài)空調(diào)箔生產(chǎn)方法，解決了8014空調(diào)箔采用鑄軋坯生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，滿足了大型空調(diào)翅片成型所要求的力學(xué)性能，開拓了國內(nèi)采用8014鋁合金生產(chǎn)空調(diào)箔的先例，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和使用價(jià)值。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。實(shí)施實(shí)例僅用于說明本發(fā)明，而不是以任何方式來限制本發(fā)明。實(shí)施實(shí)例采用99.70%工業(yè)純鋁錠、配制該合金，滿足20t容量的鋁合金熔煉爐的爐料，化學(xué)成分嚴(yán)格按調(diào)整后的8014鋁合金化學(xué)成分范圍執(zhí)行。根據(jù)合金狀態(tài)圖選擇比液相線高80100°C的溫度作為熔煉溫度，設(shè)定熔煉溫度為720760°C，熔體中氫含量控制在0.15ml/100gAl以內(nèi)。經(jīng)在線檢測，實(shí)測化學(xué)成分為<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>選擇在Φ650Χ1450mm規(guī)格的水平式鑄軋機(jī)上生產(chǎn)，立板時(shí)上下嘴輥間隙要控制恰當(dāng)，鑄軋區(qū)控制在4852mm。正常生產(chǎn)時(shí)，前箱溫度控制在685士3°C，鑄軋速度控制在800900mm/s。在經(jīng)鑄軋生產(chǎn)后得到7.OX930XLmm的鑄軋坯料。坯料表面無隱條、橫波、龜裂等缺陷，晶粒度控制在一級，表面沒有偏析。將鑄軋卷坯轉(zhuǎn)入20t箱式退火爐中進(jìn)行均勻化退火，爐氣溫度控制為530°C，金屬溫度控制在520°C，時(shí)間控制在25小時(shí)左右。冷軋?jiān)贛INOHOOmm四重不可逆冷軋機(jī)上進(jìn)行，該設(shè)備擁有技術(shù)較先進(jìn)的AGC系統(tǒng)、AFC系統(tǒng)和DC4050X-Ray測厚儀反饋系統(tǒng)。冷軋工藝為7.Omm(鑄軋坯)至4.2mm至2.6mm至1.6mm至1.Omm至0.65mm至切邊至0.42mm至0.27mm至0.17mm。軋至成品時(shí),表面無通長或間斷性擦傷、劃傷、印痕等有手感的表面缺陷，也沒有的亮條、亮線、大量帶油等缺陷。成品道次確保了鋁板表面油污吹掃干凈。冷軋后，對0.17mm厚的鋁箔進(jìn)行成品退火。退火在20t箱式退火爐中進(jìn)行。成品退火制度為370°C/16h。對退火后的成品進(jìn)行力學(xué)性能檢測，結(jié)果如下抗拉強(qiáng)度ob:120125MPa延伸率S:25%30%杯突值彡6.5。滿足大型空調(diào)翅片成型性的要求。權(quán)利要求一種采用鑄軋坯生產(chǎn)8014-H22狀態(tài)鋁合金空調(diào)箔的方法，其特征在于所述方法按照以下步驟進(jìn)行熔煉、鑄軋、鑄軋坯均勻化退火、冷軋和成品退火；所述鑄軋坯均勻化退火溫度在520-530℃之間，退火時(shí)間控制在22～26小時(shí)；所述冷軋的軋制道次依次為(6.4～7.4)mm的鑄軋坯至(3.8～4.6)mm至(2.1～3.4)mm至(1.0～2.0)mm至(0.8～1.6)mm至(0.3～0.9)mm至切邊至(0.3～0.64)mm至(0.21～0.27)mm至(0.17～0.24)mm；所述對冷軋至0.17mm～0.24mm厚度的箔材進(jìn)行成品退火的溫度為360～370℃之間，退火時(shí)間控制在14～17小時(shí)。2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于熔煉溫度為720760°C，同時(shí)將熔體中氫含量控制在0.15ml/100gAl以內(nèi)。3.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于8104鋁合金的化學(xué)成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)調(diào)整為Fe(1.31.5)，Mn(0.300.50)，Si(0.100.20)，Cu0.20,Mg0.05，ZnO.05，Ti0.050，余量為Al。4.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于冷軋的軋制道次依次為7.Omm的鑄軋坯)至4.2mm至2.6mm至1.6mm至1.Omm至0.65mm至切邊至0.42mm至0.27mm至0.17mm。5.采用權(quán)利要求1所述方法制備的鋁合金空調(diào)箔，其特征在于抗拉強(qiáng)度ob:120135MPa、延伸率δ:25%30%、杯突值彡6.5。全文摘要本發(fā)明提供一種采用鑄軋坯生產(chǎn)8014-H22狀態(tài)鋁合金空調(diào)箔的方法，屬于鋁合金板帶箔材加工
技術(shù)領(lǐng)域：
。具體為采用鑄軋+冷軋的生產(chǎn)方式，對冷軋前的鑄軋坯進(jìn)行均勻化退火，退火溫度為520～530℃之間，退火時(shí)間控制在22～25小時(shí)。通過均勻化退火，使化合物散分布，并細(xì)化晶粒，利于冷軋，保證產(chǎn)品最終力學(xué)性能；利用金屬的塑性和叫軋制設(shè)備能力，合理分配冷軋道次，對厚度為6.4～7.4mm鑄軋坯進(jìn)行8道次冷軋。對軋至0.17～0.24mm的鋁箔進(jìn)行成品退火，退火溫度為360～370℃，退火時(shí)間控制在14～17小時(shí)。采用本發(fā)明可將0.17～0.24mm厚的8014-H22狀態(tài)空調(diào)箔力學(xué)性能控制為抗拉強(qiáng)度σb120～135MPa、延伸率δ25％～30％、坯突值≥6.5。滿足大型空調(diào)散熱片成型性的要求。文檔編號C22C21/00GK101805878SQ20101013733公開日2010年8月18日申請日期2010年4月1日優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日發(fā)明者萬寶偉,李桂榮,潘秋紅,王雷剛,董則防,黃瑤申請人:鎮(zhèn)江鼎勝鋁業(yè)股份有限公司;江蘇大學(xué)