6811合金汽车散热器用铝箔及其制备方法与流程

文档序号:14685764发布日期:2018-06-14 21:08

本发明属于铝板带材加工技术领域,涉及一种6811合金汽车散热器用铝箔及其制备方法。



背景技术:

6811合金主要用于加工汽车散热器铝箔,目前国内外厂家主要通过热轧坯料进行生产。其传统工艺为:熔炼-半连续铸造-锯切铸锭头尾-均匀化退火-铣面-加热-热轧-切头去尾-上卷-热轧卷。该传统工艺的缺点:能耗高、成品率低、成本高、板型不易控制。

由于6811合金中含有较高的锰和锌,铸轧带坯在铸轧过程中,由固相和液相组成的两相区范围加大,使得6811合金要在5cm左右铸轧区范围内,2~3秒钟之内完成结晶和轧制非常困难,故国内外尚未见采用在铸轧机上连铸生产6811合金铸轧板。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷,提供一种6811合金汽车散热器用铝箔及其制备方法,铝板带抗腐蚀性好,防锈,防蚀能力强,铝板带的平直度小于3I,铝板带外表面平整光滑,亮度高,反射率大,隔热效果好。

为实现上述目的,本发明的技术方案提供了一种6811合金汽车散热器用铝箔,其化学成分及重量百分比为:铁:0.45%~0.55%,锰:1.05%~1.25%,硅:0.44%~0.58%,镁:0.01%~0.05%,钛:<0.045%,铜:0.10%~0.15%,锌:1.40%~1.60%,镍:<0.045%,铬:<0.045%;锆:<0.045%,不可去除杂质单个含量<0.05%,不可去除杂质合计含量<0.15%,其余成分为铝。

通过合金成分配比研究,在3003合金的基础上增加合金元素锌,并选择了适当的铁硅比,确定了Al-Zn-Mn合金体系,产品选择适当的Fe、Si、Mn的配比,增大了合金的易加工性能,同时加入Zn元素又增大了合金材料的抗拉强度、焊接性能及导热性能,增加了其换热能力和材质受热抗软化变形能力,从而满足了该种汽车散热片的技术性能要求。

此外本发明还提供一种6811合金汽车散热器用铝箔的制备方法,所述制备方法包括:

S1:熔炼;熔炼时铁、铜、锰元素以含量75%中间合金加入,硅以含量达90%的速溶硅加入,锌元素以纯金属在熔体温度达到720℃时加入,用电磁搅拌20分钟,使合金成分均匀化,炉体导入保温炉后喷粉精炼20分钟,铸轧前通过Alpur型除气机除去合金溶液中氢气,使氢气含量≤15ml/100gAL,通过双层过滤箱去除合金溶液中杂质,添加晶粒细化剂后,将合金溶液导入可以控制液面高度的前箱内,保持前箱液面高度16±1mm,合金溶液经过前箱底部的绕道进入铸轧机内进行铸轧;

S2:铸轧,铸轧温度设定为698±5℃,铸轧辊内通有循环冷却水,冷却水流量80-100t/h,压力4-5kg/cm2,进水温度≤30℃,铸轧区为60-65mm,轧制力为800-1000KN,铸轧速度为0.78m/min-0.85m/min,铸轧辊缝隙为4.8-4.9mm,铸轧板材厚度为7±0.2mm;

S3:第一冷轧;通过冷轧机经过五道次冷轧,分别为冷轧到5.0mm→冷轧到3.5mm→冷轧到2.5mm→冷轧到1.7mm得到冷轧坯料;

S4:第一中间退火:采用炉气控温方式及实测料温方式退火,

即,炉温≤100℃装炉,炉温升温到550℃,料温实测温度达到450℃后,炉温降温到450℃保温1.5小时出炉空冷;

S5:第二冷轧:冷轧到0.66mm后进行切边,切边时圆盘剪刃出口侧增加二道风幕进行切边碎屑吹扫,切边后再次冷轧到0.36mm;

S6:除油:在最后一道冷轧辊的后方设置一对用于将冷轧板表面工艺油刮除的挤干辊,在挤干混后方设置用于将冷轧板表面残余工艺油进行雾化的吹扫喷雾管,在吹扫喷雾管后方设置有将雾化的油雾进行抽吸的负压吸附箱体;

S7:箔轧:采用25~30%道次加工率分3道次箔轧工艺0.36mm→0.22mm→0.135mm;

S8:第二中间退火:采用炉气控温方式及实测料温方式退火,即,炉温≤100℃装炉,炉温升温到550℃,料温实测温度达到380℃后,炉温降温到380℃保温1.5小时出炉空冷,第二次退火后再次箔轧至0.06mm;

S9:精整:将箔轧后的箔轧坯料,经拉弯矫清洗矫直分卷成需要的卷外径尺寸和形状,成品板带材的平直度小于3I;

S10:成品检查、包装

首创用连铸连轧方法生产Al-Zn-Mn合金汽车散热器片铝箔坯料,该技术使铝板带箔生产工艺大大简化,生产周期缩短,投资少、占地面积小、建设速度块、生产成本低。

高效铝熔体净化处理技术的研究与开发:控制熔炼温度及合金元素的添加方法和顺序,采用永磁搅拌技术、最先进的ALPur除气法和双通道双级过滤净化技术,为该产品提供高质量的熔体;

铸轧工艺是生产Al-Zn-Mn合金汽车散热片铝箔的最基本、最核心的技术,协调好铸轧区长度、铸轧温度、铸轧速度、前箱液高度、冷却强度等参数之间的关系,保证产品质量和连续稳定的生产;

通过中间退火工艺设计,消除冷变形过程中产生的冷作硬化,使材料获得完全再结晶组织,提高塑性以利于箔材轧制和满足箔材成品力学性能及焊接性能要求;

采用冷风吹扫技术,有效减少了铝箔表面因金属碎屑压入而造成的孔洞缺陷;

采用新型除油工艺,除去冷轧板表面残留的工艺油,方便后续加工,保证产品质量。

通过箔轧压延工艺设计,解决因铝箔成品表面粗糙度不够、板型不良,分切过程中易因错层、松卷等原因产生废品,从而影响用户产品成材率等问题。

本发明的优点和有益效果在于:工艺简单,节省能源,成材率比热轧提高15%;研究开发的产品,成本低、板形好、焊接性能和导热性能优异,经用户使用,质量与性能稳定。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

一种6811合金汽车散热器用铝箔,其化学成分及重量百分比为:铁:0.45%~0.55%,锰:1.05%~1.25%,硅:0.44%~0.58%,镁:0.01%~0.05%,钛:<0.045%,铜:0.10%~0.15%,锌:1.40%~1.60%,镍:<0.045%,铬:<0.045%;锆:<0.045%,不可去除杂质单个含量<0.05%,不可去除杂质合计含量<0.15%,其余成分为铝。

通过合金成分配比研究,在3003合金的基础上增加合金元素锌,并选择了适当的铁硅比,确定了Al-Zn-Mn合金体系,产品选择适当的Fe、Si、Mn的配比,增大了合金的易加工性能,同时加入Zn元素又增大了合金材料的抗拉强度、焊接性能及导热性能,增加了其换热能力和材质受热抗软化变形能力,从而满足了该种汽车散热片的技术性能要求。

此外本发明还提供一种6811合金汽车散热器用铝箔的制备方法,所述制备方法包括:

S1:熔炼;熔炼时铁、铜、锰元素以含量75%中间合金加入,硅以含量达90%的速溶硅加入,锌元素以纯金属在熔体温度达到720℃时加入,用电磁搅拌20分钟,使合金成分均匀化,炉体导入保温炉后喷粉精炼20分钟,铸轧前通过Alpur型除气机除去合金溶液中氢气,使氢气含量≤15ml/100gAL,通过双层过滤箱去除合金溶液中杂质,添加晶粒细化剂后,将合金溶液导入可以控制液面高度的前箱内,保持前箱液面高度16±1mm,合金溶液经过前箱底部的绕道进入铸轧机内进行铸轧;

S2:铸轧,铸轧温度设定为698±5℃,铸轧辊内通有循环冷却水,冷却水流量80-100t/h,压力4-5kg/cm2,进水温度≤30℃,铸轧区为60-65mm,轧制力为800-1000KN,铸轧速度为0.78m/min-0.85m/min,铸轧辊缝隙为4.8-4.9mm,铸轧板材厚度为7±0.2mm;

S3:第一冷轧;通过冷轧机经过五道次冷轧,分别为冷轧到5.0mm→冷轧到3.5mm→冷轧到2.5mm→冷轧到1.7mm得到冷轧坯料;

S4:第一中间退火:采用炉气控温方式及实测料温方式退火,

即,炉温≤100℃装炉,炉温升温到550℃,料温实测温度达到450℃后,炉温降温到450℃保温1.5小时出炉空冷;

S5:第二冷轧:冷轧到0.66mm后进行切边,切边时圆盘剪刃出口侧增加二道风幕进行切边碎屑吹扫,切边后再次冷轧到0.36mm;

S6:除油:在最后一道冷轧辊的后方设置一对用于将冷轧板表面工艺油刮除的挤干辊,在挤干混后方设置用于将冷轧板表面残余工艺油进行雾化的吹扫喷雾管,在吹扫喷雾管后方设置有将雾化的油雾进行抽吸的负压吸附箱体;

S7:箔轧:采用25~30%道次加工率分3道次箔轧工艺0.36mm→0.22mm→0.135mm;

S8:第二中间退火:采用炉气控温方式及实测料温方式退火,即,炉温≤100℃装炉,炉温升温到550℃,料温实测温度达到380℃后,炉温降温到380℃保温1.5小时出炉空冷,第二次退火后再次箔轧至0.06mm;

S9:精整:将箔轧后的箔轧坯料,经拉弯矫清洗矫直分卷成需要的卷外径尺寸和形状,成品板带材的平直度小于3I;

S10:成品检查、包装

首创用连铸连轧方法生产Al-Zn-Mn合金汽车散热器片铝箔坯料,该技术使铝板带箔生产工艺大大简化,生产周期缩短,投资少、占地面积小、建设速度块、生产成本低

高效铝熔体净化处理技术的研究与开发:控制熔炼温度及合金元素的添加方法和顺序,采用永磁搅拌技术、最先进的ALPur除气法和双通道双级过滤净化技术,为该产品提供高质量的熔体;

铸轧工艺是生产Al-Zn-Mn合金汽车散热片铝箔的最基本、最核心的技术,协调好铸轧区长度、铸轧温度、铸轧速度、前箱液高度、冷却强度等参数之间的关系,保证产品质量和连续稳定的生产;

通过中间退火工艺设计,消除冷变形过程中产生的冷作硬化,使材料获得完全再结晶组织,提高塑性以利于箔材轧制和满足箔材成品力学性能及焊接性能要求;

采用冷风吹扫技术,有效减少了铝箔表面因金属碎屑压入而造成的孔洞缺陷;

采用新型除油工艺,除去冷轧板表面残留的工艺油,方便后续加工,保证产品质量。

通过箔轧压延工艺设计,解决因铝箔成品表面粗糙度不够、板型不良,分切过程中易因错层、松卷等原因产生废品,从而影响用户产品成材率等问题。

板材性能指标:

同板差≤0.035mm,中凸0.8-1.2%,纵向一周板差≤0.1mm;

氢含量≤0.15ml/100gAl;

晶粒度:1级;

抗拉强度:180~220Mpa;

延伸率:≥0.5%。

焊接性能:优于3003合金。

主要技术经济指标:

成材率比热轧提高15%;

每吨加工费比热轧法低1000元;

板型好、厚度均匀、加工性能好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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