一種富含鋅和鋯元素的鋁合金鋁錠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種富含鋅和鋯元素的鋁合金鋁錠，本發(fā)明還公開了一種富含鋅和錯元素的鋁合金鋁錠的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]換熱器是一種在不同溫度的兩種或者兩種以上流體間實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備，是使熱量由較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達(dá)到流程規(guī)定的指標(biāo)，以滿足過程工藝條件的需要，同時也提高能源利用率的主要設(shè)備之一。換熱器行業(yè)涉及暖通、壓力容器、中水處理設(shè)備等近30多種產(chǎn)業(yè)，相互形成產(chǎn)業(yè)鏈條。
[0003]換熱器翅片是換熱器部件中的主件，其質(zhì)量的好壞直接決定著換熱器質(zhì)量的好壞。板錠通常作為換熱器的翅片料，高可塑性、高強(qiáng)度、高抗應(yīng)力性以及抗腐蝕性能的換熱器翅片，能夠有助于釬焊后的芯體的抗塌陷性能，還能保障換熱器工作過程中的循環(huán)熱脹冷縮環(huán)境下的支撐，以及在工作環(huán)境或熱交換流體腐蝕性較強(qiáng)的工況下的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，由此可見，板錠的性能好壞直接影響到換熱器的質(zhì)量和使用壽命，因此，板錠的強(qiáng)度、可塑性和抗應(yīng)力性能是極為重要的。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)中的板錠強(qiáng)度、可塑性、抗應(yīng)力和腐蝕性能并不能達(dá)到同時較好，從而影響換熱器的質(zhì)量，并且也縮短了換熱器的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種強(qiáng)度較強(qiáng)、可塑性、抗應(yīng)力和耐腐蝕性能均較好的富含鋅和鋯元素的鋁合金鋁錠。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供一種富含鋅和鋯元素的鋁合金鋁錠及其制備方法。
[0007]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述富含鋅和鋯元素的鋁合金鋁錠，它含有以質(zhì)量百分含量計(jì)的以下成分:0.6%的S1、0.7%的Fe、0.05%?0.20%的Cu、I.0%?1.5%的Mn、1.1%?1.8%的Zn和0.2%的Zr，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。
[0008]—種富含鋅和鋯元素的鋁合金鋁錠的制備方法包括以下步驟:
a、將鋁錠投入到熔爐里，熔爐溫度升溫至740?760V，鋁錠全部熔化后形成熔池并進(jìn)行扒渣；
b、扒渣后向熔爐里加入Mn劑;等熔爐里的Mn劑完全熔化后，向熔爐里同時加入Si劑、Fe劑和Cu劑；等熔爐里的Si劑、Fe劑和Cu劑完全熔化后，向熔爐里加入Zn錠和Zr劑;等熔爐里的Zn錠和Zr劑完全熔化后，得到鋁合金混合熔液；
c、將鋁合金混合熔液的溫度控制在705?710°C后倒入勻速向前運(yùn)動的鑄造模具的型腔內(nèi)進(jìn)行半連續(xù)鑄造，鑄造模具的鑄造速度控制在65?73mm/min，鑄造模具的冷卻水壓力控制在0.08~0.110^，鑄造模具的冷卻水溫度控制在20~351€，得到鋁合金板錠半成品；
d、將鋁合金板錠半成品放入均勻化退火爐內(nèi)進(jìn)行退火，退火溫度控制在605?620°C，退火保溫時間控制在8?10小時，得到鋁合金板錠。
[0009]本發(fā)明的鋁合金板錠具有強(qiáng)度較強(qiáng)、可塑性好、抗應(yīng)力和耐腐蝕性能均較好等優(yōu)點(diǎn);本發(fā)明的制備方法具有步驟簡單、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0011]實(shí)施例1
一種富含鋅和鋯元素的鋁合金鋁錠的制備方法包括以下步驟:
a、將鋁錠投入到熔爐里，熔爐溫度升溫至740?760°C，鋁錠全部熔化后形成熔池并進(jìn)行扒渣；
b、扒渣后向熔爐里加入Mn劑;等熔爐里的Mn劑完全熔化后，向熔爐里同時加入Si劑、Fe劑和Cu劑；等熔爐里的Si劑、Fe劑和Cu劑完全熔化后，向熔爐里加入Zn錠和Zr劑;等熔爐里的Zn錠和Zr劑完全熔化后，得到鋁合金混合熔液；
c、將鋁合金混合熔液的溫度控制在705?710°C后倒入勻速向前運(yùn)動的鑄造模具的型腔內(nèi)進(jìn)行半連續(xù)鑄造，鑄造模具的鑄造速度控制在65?73mm/min，鑄造模具的冷卻水壓力控制在0.08~0.110^，鑄造模具的冷卻水溫度控制在20~351€，得到鋁合金板錠半成品；
d、將鋁合金板錠半成品放入均勻化退火爐內(nèi)進(jìn)行退火，退火溫度控制在605?620°C，退火保溫時間控制在8?10小時，得到鋁合金板錠。
[0012]實(shí)施例1所得到的鋁合金板錠，它含有以質(zhì)量百分含量計(jì)的以下成分:0.6%的S1、
0.7%的Fe、0.05%的Cu、1.0%的Mn、1.2%的Zn和0.2%的Zr，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。
[0013]將實(shí)施例1得到的鋁合金板錠的乳制成厚度為0.2mm狀態(tài)為“H14”的鋁帶后，測試其抗拉強(qiáng)度為162MPa，延伸率為3%。
[0014]實(shí)施例2
一種富含鋅和鋯元素的鋁合金鋁錠的制備方法包括以下步驟:
a、將鋁錠投入到熔爐里，熔爐溫度升溫至740?760°C，鋁錠全部熔化后形成熔池并進(jìn)行扒渣；
b、扒渣后向熔爐里加入Mn劑;等熔爐里的Mn劑完全熔化后，向熔爐里同時加入Si劑、Fe劑和Cu劑；等熔爐里的Si劑、Fe劑和Cu劑完全熔化后，向熔爐里加入Zn錠和Zr劑;等熔爐里的Zn錠和Zr劑完全熔化后，得到鋁合金混合熔液；
c、將鋁合金混合熔液的溫度控制在705?710°C后倒入勻速向前運(yùn)動的鑄造模具的型腔內(nèi)進(jìn)行半連續(xù)鑄造，鑄造模具的鑄造速度控制在65?73mm/min，鑄造模具的冷卻水壓力控制在0.08~0.110^，鑄造模具的冷卻水溫度控制在20~351€，得到鋁合金板錠半成品；
d、將鋁合金板錠半成品放入均勻化退火爐內(nèi)進(jìn)行退火，退火溫度控制在605?620°C，退火保溫時間控制在8?10小時，得到鋁合金板錠。
[0015]實(shí)施例2所得到的鋁合金板錠，它含有以質(zhì)量百分含量計(jì)的以下成分:0.6%的S1、
0.7%的Fe、0.10%的Cu、1.2%的Mn、1.6%的Zn和0.2%的Zr，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。
[0016]將實(shí)施例2得到的鋁合金板錠的乳制成厚度為0.2mm狀態(tài)為“H14”的鋁帶后，測試其抗拉強(qiáng)度為166MPa，延伸率為3%。
[0017]實(shí)施例3
一種富含鋅和鋯元素的鋁合金鋁錠的制備方法包括以下步驟: a、將鋁錠投入到熔爐里，熔爐溫度升溫至740?760V，鋁錠全部熔化后形成熔池并進(jìn)行扒渣；
b、扒渣后向熔爐里加入Mn劑;等熔爐里的Mn劑完全熔化后，向熔爐里同時加入Si劑、Fe劑和Cu劑；等熔爐里的Si劑、Fe劑和Cu劑完全熔化后，向熔爐里加入Zn錠和Zr劑;等熔爐里的Zn錠和Zr劑完全熔化后，得到鋁合金混合熔液；
c、將鋁合金混合熔液的溫度控制在705?710°C后倒入勻速向前運(yùn)動的鑄造模具的型腔內(nèi)進(jìn)行半連續(xù)鑄造，鑄造模具的鑄造速度控制在65?73mm/min，鑄造模具的冷卻水壓力控制在0.08~0.110^，鑄造模具的冷卻水溫度控制在20~351€，得到鋁合金板錠半成品；
d、將鋁合金板錠半成品放入均勻化退火爐內(nèi)進(jìn)行退火，退火溫度控制在605?620°C，退火保溫時間控制在8?10小時，得到鋁合金板錠。
[0018]實(shí)施例3所得到的鋁合金板錠，它含有以質(zhì)量百分含量計(jì)的以下成分:0.6%的S1、
0.7%的Fe、0.20%的Cu、11.5%的Mn、1.8%的Zn和0.2%的Zr，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。
[0019]將實(shí)施例3得到的鋁合金板錠乳制成厚度為0.2mm狀態(tài)為“H14”的鋁帶后，測試其抗拉強(qiáng)度為163MPa，延伸率為3%。
[0020]該鋁合金板錠主要應(yīng)用于換熱器的翅片料，通過熱處理固溶強(qiáng)化，在保持高強(qiáng)度的同時，滿足翅片的塑性要求，有助于釬焊后的芯體抗塌陷性能。同時，其時效強(qiáng)化特性可使芯體長期使用過程中保持強(qiáng)度不降低，而Cu的抗應(yīng)力性能保障了換熱器在工作過程中的循環(huán)熱脹冷縮環(huán)境下的支撐，從而有效提高換熱器的使用壽命。
[0021]通過加入鎂、鈦和鋯，并且適時調(diào)整各個元素的成分比，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中的板錠不能夠同時滿足強(qiáng)度、可塑性和抗應(yīng)力性能的要求而影響換熱器質(zhì)量問題，進(jìn)而在保持高強(qiáng)度的同時，還滿足可塑性的要求，并且抗應(yīng)力性能也較好，提高了換熱器質(zhì)量，延長了換熱器的使用壽命。
[0022]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)以及上述實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)所述變化例，在此不予贅述。這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。
[0023]以上對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施;任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種富含鋅和鋯元素的鋁合金鋁錠，其特征是它含有以質(zhì)量百分含量計(jì)的以下成分:0.6%的 S 1、0.7%的Fe、0.05%?0.20%的Cu、I.0%?I.5%的Mn、I.2%?I.8%的 Zn和0.2%的 Zr，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。2.—種富含鋅和鋯元素的鋁合金鋁錠的制備方法，其特征是該方法包括以下步驟: a、將鋁錠投入到熔爐里，熔爐溫度升溫至740?760°C，鋁錠全部熔化后形成熔池并進(jìn)行扒渣； b、扒渣后向熔爐里加入Mn劑;等熔爐里的Mn劑完全熔化后，向熔爐里同時加入Si劑、Fe劑和Cu劑；等熔爐里的Si劑、Fe劑和Cu劑完全熔化后，向熔爐里加入Zn錠和Zr劑;等熔爐里的Zn錠和Zr劑完全熔化后，得到鋁合金混合熔液； c、將鋁合金混合熔液的溫度控制在705?710°C后倒入勻速向前運(yùn)動的鑄造模具的型腔內(nèi)進(jìn)行半連續(xù)鑄造，鑄造模具的鑄造速度控制在65?73mm/min，鑄造模具的冷卻水壓力控制在0.08~0.110^，鑄造模具的冷卻水溫度控制在20~351€，得到鋁合金板錠半成品； d、將鋁合金板錠半成品放入均勻化退火爐內(nèi)進(jìn)行退火，退火溫度控制在605?620°C，退火保溫時間控制在8?10小時，得到鋁合金板錠。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種富含鋅和鋯元素的鋁合金鋁錠及其制備方法，它含有以質(zhì)量百分含量計(jì)的以下成分：0.6%的Si、0.7%的Fe、0.05%~0.20%的Cu、1.0%~1.5%的Mn、1.2%~1.8%的Zn和0.2%的Zr，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)。它的制備方法包括以下步驟：鋁錠熔化、加入Mn劑、Si劑、Fe劑、Cu劑、Zn錠和Zr劑、半連續(xù)鑄造與退火。本發(fā)明的鋁合金板錠具有強(qiáng)度較強(qiáng)、可塑性好、抗應(yīng)力和耐腐蝕性能均較好等優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明的制備方法具有步驟簡單、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C22F1/04, C22F1/053, C22C1/02, C22C21/10, F28F21/08, C22C21/00
【公開號】CN105568065
【申請?zhí)枴緾N201510960559
【發(fā)明人】姚昌權(quán)
【申請人】無錫市世達(dá)精密焊管制造有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月21日