本发明涉及一种1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔及其制备方法。属于铝箔加工技术领域。
背景技术：
随着社会的进步，国民经济和科学技术的发展，单面焊双面成形技术的应用与发展，在焊接方法中越来越体现出其优质、高效、节能、环保、低成本的技术优势。柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫以其使用快捷方便，焊接位置适应性强的特点，在单面焊双面成形工艺及焊缝强制成形工艺中日益得到重视，在造船、锅炉及其它金属结构制造中已得到广泛的应用。
柔性粘贴式陶瓷衬垫结构由陶瓷衬垫块和铝箔胶带组成，铝箔胶带主要起粘贴和支撑作用，避免其在焊接过程中由于工件的移动，滚轮架窜动造成衬垫承托力不均匀、衬垫错位、焊漏及成型不良等问题。柔性粘贴式陶瓷衬垫结构中，铝箔胶带的粘贴部位离焊缝越远，温度越低，铝箔胶带就越不容易脱落，焊接过程的稳定性就越强。因此，柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫结构中的铝箔胶带对铝箔的柔韧性、附着性、耐热性、导热性有着特殊的要求。
现有技术中，铝箔胶带多采用1050、1060、1070、8011、1100合金全软状态铝箔涂敷优质压敏胶制作，具有一定的粘结性和抗老化等功效，常用于冰箱、空调、汽车、石化、桥梁、宾馆、电子等行业所有铝箔复合材料的接缝粘贴和保温钉穿刺处的密封以及破损处的修复。该种铝箔胶带，在焊接电弧热作用条件下，与焊缝周围的热影响区母材底部相粘结的部位，因受热变形，翘曲，容易脱落，不能满足陶瓷焊接衬垫块在焊接过程中保持稳定不窜动的使用要求。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，而提供一种柔韧性、附着性、耐热性、导热性优良的1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的：一种1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔，其特征如下：所述铝合金中铁的含量为≤0.40wt%，硅的含量为≤0.10wt%，铜的含量为0.05~0.40wt%，镁的含量为＜0.01wt%，锰的含量为＜0.01wt%，锌的含量为＜0.01wt%，钛的含量为0.01~0.03wt%，不可去除杂质单个含量＜0.03wt%，不可去除杂质合计含量＜0.10wt%，其余成分为铝。所述铝合金中铜、铁、硅合金成分质量配比为2:1:0.4~0.6，优选为：2:1:0.5。
一种1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔的制备方法，所述制备方法的工艺流程为：1120合金熔炼→连续铸轧到6.0～7.0mm厚度的铸轧板→冷轧到3.0～3.5mm厚度→冷轧到1.5~1.8mm厚度→冷轧到0.8~1.0mm厚度→重卷机切边切到宽度1125mm→中间退火→冷轧到0.4~0.5mm厚度→箔轧到0.2~0.3mm厚度→箔轧轧制到0.08～0.12mm厚度→箔轧轧制到0.05~0.07mm成品厚度→铝箔表面粗化处理→铝箔表面清洗处理→铝箔纵切分条到成品宽度550mm→力学性能检验→成品退火→检查包装。
所述1120合金熔炼工艺为：在所配好的炉料熔化，扒完渣后，当熔体温度达到740~760℃时，铜元素以金属添加剂的形式，直接均匀分散抛入铝熔池内，进行搅拌，熔化15~30分钟。
所述中间退火工艺为：采用氮气保护退火炉退火，即，≤100℃装炉，预升温0.5小时至200℃，预保温3小时，抽气充氮至炉内含氧量达到1000ppm以下，升温1.5小时到550℃持续保温11h，降温1h到420℃时保温2h，降温1h至340℃，出炉空冷。
所述中间退火后总加工率为90%以上，满足铝箔成品退火前170~190MPa的抗拉强度和大于3%的延伸率的力学性能要求。
所述铝箔表面粗化处理工艺为：在铝箔复卷机上加装百洁布轮，使其沿铝箔卷取方向反转，对铝箔上表面进行直线拉丝处理。
所述铝箔表面清洗工艺为：在铝箔清洗机上对铝箔上表面喷射D40溶剂油进行清洗。
所述成品退火工艺为：采用负压除油铝箔退火炉退火，即，≤100℃装炉，开启负压风机，使炉内负压达到-1000~-3000Pa，升温0.5小时至180℃，保温20小时，关闭负压风机，升温1.5小时到210~230℃持续保温23h，降温1h到150℃，随炉空冷。
所述成品退火后满足成品铝箔70~90MPa的抗拉强度和5~8%的延伸率的力学性能要求。
本发明的特点如下：
1、本发明采用1120合金为原料生产柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔，其目的是发挥该合金具有低的变形抗力、良好的塑性和高的热导率等性能优势，满足柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔具有优良的柔韧性和导热性的特性要求。本发明采用中间退火和成品退火二次再轧退火工艺，有助于铝箔柔韧性提高，加工变形引起的晶格歪扭消除，晶格缺陷减少，金属的导热性提高。本发明的1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔，铝箔力学性能为抗拉强度70～90Mpa，延伸率5~8%；铝箔热传导性能：20℃（68℉）时的热导率大于222W/（m·k）。
2、本发明所述1120铝合金中铜、铁、硅合金成分配比为2:1:0.4~0.6，优选为：2:1:0.5。有助于该合金生产的柔性粘贴式陶瓷衬垫在焊接使用过程中，其结构中的铝箔胶带，在一定温度下受热产生时效效应，使合金中微量的（CuFe）Al6二相化合物沿晶界周围弥散析出，有助于合金弥散强化和热膨胀系数的降低，进而提高合金的耐热性。1050合金在20~200℃范围内，热膨胀系数为24.5μm（m·k），本发明所述合金在20~200℃范围内，热膨胀系数能达到24.3μm（m·k）。本发明的1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔，其耐热温度可达到230℃不变形、不翘曲。
3、本发明所述铝箔上表面进行拉丝粗化处理和采用D40溶剂油进行清洗处理，以及铝箔纵切分条后采用负压除油低温长时退火处理，有助于铝箔表面润湿张力的提高，进而增大铝箔的比表面积和涂敷优质压敏胶的附着力。本发明的1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔，铝箔表面润湿张力：大于等于34×10-3N/m。
具体实施方式
一种1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔的制备方法，所述铝合金中铁的含量为≤0.40wt%，硅的含量为≤0.10wt%，铜的含量为0.05~0.40wt%，镁的含量为＜0.01wt%，锰的含量为＜0.01wt%，锌的含量为＜0.01wt%，钛的含量为0.01~0.03wt%，不可去除杂质单个含量＜0.03wt%，不可去除杂质合计含量＜0.10wt%，其余成分为铝。所述铝合金中铜、铁、硅合金成分配比为2:1:0.5。
其工艺过程如下：
1120合金熔炼→连续铸轧到6.0～7.0mm厚度的铸轧板→冷轧到3.0～3.5mm厚度→冷轧到1.5~1.8mm厚度→冷轧到0.8~1.0mm厚度→重卷机切边切到宽度1125mm→中间退火→冷轧到0.4~0.5mm厚度→箔轧到0.2~0.3mm厚度→箔轧轧制到0.08～0.12mm厚度→箔轧轧制到0.05~0.07mm成品厚度→铝箔表面粗化处理→铝箔表面清洗处理→铝箔纵切分条到成品宽度550mm→力学性能检验→成品退火→检查包装。
所述1120合金熔炼工艺为：在所配好的炉料熔化，扒完渣后，当熔体温度达到740~760℃时，铜元素以金属添加剂的形式，直接均匀分散抛入铝熔池内，进行搅拌，熔化15~30分钟。
所述中间退火工艺为：采用氮气保护退火炉退火，即，≤100℃装炉，预升温0.5小时至200℃，预保温3小时，抽气充氮至炉内含氧量达到1000ppm以下，升温1.5小时到550℃持续保温11h，降温1h到420℃时保温2h，降温1h至340℃，出炉空冷。
所述中间退火后总加工率为90%以上，满足铝箔成品退火前170~190MPa的抗拉强度和大于3%的延伸率的力学性能要求。
所述铝箔表面粗化处理工艺为：在铝箔复卷机上加装百洁布轮，使其沿铝箔卷取方向反转，对铝箔上表面进行直线拉丝处理。
所述铝箔表面清洗工艺为：在铝箔清洗机上对铝箔上表面喷射D40溶剂油进行清洗。
所述成品退火工艺为：采用负压除油铝箔退火炉退火，即，≤100℃装炉，开启负压风机，使炉内负压达到-1000~-3000Pa，升温0.5小时至180℃，保温20小时，关闭负压风机，升温1.5小时到210~230℃持续保温23h，降温1h到150℃，随炉空冷。
所述成品退火后满足成品铝箔70~90MPa的抗拉强度和5~8%的延伸率的力学性能要求。
本发明1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔主要技术指标为：
1、尺寸稳定，铝箔厚度、宽度及允许偏差：0.05~0.07±3%×550±0.5mm；
2、铝箔表面润湿张力：大于等于34×10-3N/m；
3、铝箔耐热温度：小于等于230℃；
4、铝箔力学性能：抗拉强度70～90Mpa，延伸率5~8%；
5、铝箔热传导性能：20℃（68℉）时的热导率大于222W/（m.k）。
上述技术指标说明，本发明所生产的0.05~0.07mm厚度1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔，所生产的铝箔胶带柔韧性好，在焊接电弧热作用条件下，与焊缝周围的热影响区母材底部相粘结的部位，粘结性强、散热效果好，不容易变形、翘曲和脱落，能满足陶瓷焊接衬垫块在焊接过程中保持稳定不窜动的使用要求。
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。
实施例1：
一种1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔，1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔中含有0.20wt%的铁，0.10wt%的硅，0.40wt%的铜，0.006wt%的镁，0.008wt%的锰，0.003wt%的锌，0.01wt%的钛，不可去除杂质单个含量＜0.03wt%，不可去除杂质合计含量＜0.10wt%，其余成分为铝。
一种1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔的加工工艺，其工艺包括如下加工步骤：
第一步：配料，按权利要求1所述的配比将原料配置好；
第二步：熔炼，在所配好的炉料熔化，扒完渣后，当熔体温度达到740~760℃时，铜元素以金属添加剂的形式，直接均匀分散抛入铝熔池内，进行搅拌，熔化15~30分钟。
第三步：连续铸轧，在铸轧区内实现铸造、轧制变形，将过滤除渣后的铝合金熔体铸轧成7.0mm的板带，再经过板形的调整、剪切、卷取得到铸轧坯料；
第四步：冷轧，通过冷轧机将铸轧坯料轧制到成厚度为3.5mm的冷轧坯料；再将冷轧坯料轧制成1.8mm厚的冷轧坯料，之后，再将1.8mm厚的冷轧坯料轧制成1.0mm厚的冷轧坯料；
第五步：重卷切边，将1.0mm厚的冷轧坯料，经重卷机切边后制成1.0mm厚、1125mm宽的冷轧坯料；
第六步：中间退火，将1.0mm厚的冷轧坯料用氮气保护方式进行中间退火，中间退火工艺为：≤100℃装炉，预升温0.5小时至200℃，预保温3小时，抽气充氮至炉内含氧量达到1000ppm以下，升温1.5小时到550℃持续保温11h，降温1h到420℃时保温2h，降温1h至340℃，出炉空冷。
第七步：冷轧，将中间退火后制成1.0mm厚、1125mm宽的冷轧坯料冷轧到0.5mm厚的冷轧坯料；
第八步：箔轧，将冷轧后的0.5mm厚的冷轧坯料，箔轧到0.3mm厚的箔轧坯料；
第九步：箔轧，将0.3mm厚的箔轧坯料，箔轧到0.12mm厚的箔轧坯料，再将箔轧坯料箔轧成0.07mm厚的铝箔坯料；
第十步：粗化，将箔轧后的0.07mm厚的铝箔坯料，在铝箔复卷机上通过沿铝箔卷取方向反转的百洁布轮，对铝箔上表面进行直线拉丝处理。
第十一步：清洗，将上表面拉丝处理后的0.07mm厚的铝箔坯料，在铝箔清洗机上对铝箔上表面喷射D40溶剂油进行清洗。
第十二步：纵切，将上表面清洗后的0.07mm厚的铝箔坯料，铝箔纵切分条成需要的尺寸和形状
第十三步，检验，将纵切后的0.07mm铝箔卷，在成品退火前进行力学性能检验，根据检验结果确定成品退火温度。
第十四步：成品退火，将纵切后的0.07mm厚的铝箔卷采用负压除油方式进行成品退火，成品退火工艺为：≤100℃装炉，开启负压风机，使炉内负压达到-1000~-3000Pa，升温0.5小时至180℃，保温20小时，关闭负压风机，升温1.5小时到230℃持续保温23h，降温1h到150℃，随炉空冷。
第十五步：检查包装，成品退火后的0.07mm铝箔卷，进行成品力学性能、尺寸、表面、外观质量检验合格后，进行包装，得到1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔成品。
实施例2：
一种1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔，1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔中含有0.15wt%的铁，0.07wt%的硅，0.30wt%的铜，0.003wt%的镁，0.003wt%的锰，0.004wt%的锌，0.016wt%的钛，不可去除杂质单个含量＜0.03wt%，不可去除杂质合计含量＜0.10wt%，其余成分为铝。
一种1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔的加工工艺，其工艺包括
如下加工步骤：
第一步：配料，按权利要求1所述的配比将原料配置好；
第二步：熔炼，在所配好的炉料熔化，扒完渣后，当熔体温度达到740~760℃时，铜元素以金属添加剂的形式，直接均匀分散抛入铝熔池内，进行搅拌，熔化15~30分钟。
第三步：连续铸轧，在铸轧区内实现铸造、轧制变形，将过滤除渣后的铝合金熔体铸轧成6.5mm的板带，再经过板形的调整、剪切、卷取得到铸轧坯料；
第四步：冷轧，通过冷轧机将铸轧坯料轧制到成厚度为3.25mm的冷轧坯料；再将冷轧坯料轧制成1.65mm厚的冷轧坯料，之后，再将1.65mm厚的冷轧坯料轧制成0.9mm厚的冷轧坯料；
第五步：重卷切边，将0.9mm厚的冷轧坯料，经重卷机切边后制成0.9mm厚、1125mm宽的冷轧坯料；
第六步：中间退火，将0.9mm厚的冷轧坯料用氮气保护方式进行中间退火，中间退火工艺为：≤100℃装炉，预升温0.5小时至200℃，预保温3小时，抽气充氮至炉内含氧量达到1000ppm以下，升温1.5小时到550℃持续保温11h，降温1h到420℃时保温2h，降温1h至340℃，出炉空冷。
第七步：冷轧，将中间退火后制成0.9mm厚、1125mm宽的冷轧坯料冷轧到0.45mm厚的冷轧坯料；
第八步：箔轧，将冷轧后的0.45mm厚的冷轧坯料，箔轧到0.25mm厚的箔轧坯料；
第九步：箔轧，将0.25mm厚的箔轧坯料，箔轧到0.10mm厚的箔轧坯料，再将箔轧坯料箔轧成0.06mm厚的铝箔坯料；
第十步：粗化，将箔轧后的0.06mm厚的铝箔坯料，在铝箔复卷机上通过沿铝箔卷取方向反转的百洁布轮，对铝箔上表面进行直线拉丝处理。
第十一步：清洗，将上表面拉丝处理后的0.06mm厚的铝箔坯料，在铝箔清洗机上对铝箔上表面喷射D40溶剂油进行清洗。
第十二步：纵切，将上表面清洗后的0.06mm厚的铝箔坯料，铝箔纵切分条成需要的尺寸和形状
第十三步，检验，将纵切后的0.06mm铝箔卷，在成品退火前进行力学性能检验，根据检验结果确定成品退火温度。
第十四步：成品退火，将纵切后的0.06mm厚的铝箔卷采用负压除油方式进行成品退火，成品退火工艺为：≤100℃装炉，开启负压风机，使炉内负压达到-1000~-3000Pa，升温0.5小时至180℃，保温20小时，关闭负压风机，升温1.5小时到220℃持续保温23h，降温1h到150℃，随炉空冷。
第十五步：检查包装，成品退火后的0.06mm铝箔卷，进行成品力学性能、尺寸、表面、外观质量检验合格后，进行包装，得到1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔成品。
实施例3：
一种1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔，1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔中含有0.10wt%的铁，0.04wt%的硅，0.20wt%的铜，0.002wt%的镁，0.004wt%的锰，0.003wt%的锌，0.03wt%的钛，不可去除杂质单个含量＜0.03wt%，不可去除杂质合计含量＜0.10wt%，其余成分为铝。
一种1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔的加工工艺，其工艺包括如下加工步骤：
第一步：配料，按权利要求1所述的配比将原料配置好；
第二步：熔炼，在所配好的炉料熔化，扒完渣后，当熔体温度达到740~760℃时，铜元素以金属添加剂的形式，直接均匀分散抛入铝熔池内，进行搅拌，熔化15~30分钟。
第三步：连续铸轧，在铸轧区内实现铸造、轧制变形，将过滤除渣后的铝合金熔体铸轧成6.0mm的板带，再经过板形的调整、剪切、卷取得到铸轧坯料；
第四步：冷轧，通过冷轧机将铸轧坯料轧制到成厚度为3.0mm的冷轧坯料；再将冷轧坯料轧制成1.5mm厚的冷轧坯料，之后，再将1.5mm厚的冷轧坯料轧制成0.8mm厚的冷轧坯料；
第五步：重卷切边，将0.8mm厚的冷轧坯料，经重卷机切边后制成0.8mm厚、1125mm宽的冷轧坯料；
第六步：中间退火，将0.8mm厚的冷轧坯料用氮气保护方式进行中间退火，中间退火工艺为：≤100℃装炉，预升温0.5小时至200℃，预保温3小时，抽气充氮至炉内含氧量达到1000ppm以下，升温1.5小时到550℃持续保温11h，降温1h到420℃时保温2h，降温1h至340℃，出炉空冷。
第七步：冷轧，将中间退火后制成0.8mm厚、1125mm宽的冷轧坯料冷轧到0.4mm厚的冷轧坯料；
第八步：箔轧，将冷轧后的0.4mm厚的冷轧坯料，箔轧到0.2mm厚的箔轧坯料；
第九步：箔轧，将0.2mm厚的箔轧坯料，箔轧到0.08mm厚的箔轧坯料，再将箔轧坯料箔轧成0.05mm厚的铝箔坯料；
第十步：粗化，将箔轧后的0.05mm厚的铝箔坯料，在铝箔复卷机上通过沿铝箔卷取方向反转的百洁布轮，对铝箔上表面进行直线拉丝处理。
第十一步：清洗，将上表面拉丝处理后的0.05mm厚的铝箔坯料，在铝箔清洗机上对铝箔上表面喷射D40溶剂油进行清洗。
第十二步：纵切，将上表面清洗后的0.05mm厚的铝箔坯料，铝箔纵切分条成需要的尺寸和形状
第十三步，检验，将纵切后的0.05mm铝箔卷，在成品退火前进行力学性能检验，根据检验结果确定成品退火温度。
第十四步：成品退火，将纵切后的0.05mm厚的铝箔卷采用负压除油方式进行成品退火，成品退火工艺为：≤100℃装炉，开启负压风机，使炉内负压达到-1000~-3000Pa，升温0.5小时至180℃，保温20小时，关闭负压风机，升温1.5小时到210℃持续保温23h，降温1h到150℃，随炉空冷。
第十五步：检查包装，成品退火后的0.05mm铝箔卷，进行成品力学性能、尺寸、表面、外观质量检验合格后，进行包装，得到1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔成品。
对比例1：
对比例1与实施例1的不同仅在于：合金组成中铁含量为0.40wt%。
对比例2：
对比例2与实施例1的不同仅在于：合金组成中硅含量为0.20wt%。
对比例3：
对比例3与实施例1的不同仅在于：合金组成中铜含量为0.20wt%。
对比例4：
对比例4与实施例1的不同仅在于：合金组成中铜含量为0.80wt%。
将实施例与对比例的产品在同样的条件下按GB/T22638-2008铝箔试验方法、GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法及GB/T3651-2008金属高温导热系数测量方法进行检查，结果如表1。
表1
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。