本发明涉及一种散热铝带，具体涉及一种高热风机条式散热绕翅片铝带及其制备方法。
背景技术：
工业热风机广泛应用于电子、食品、制药、印刷、包装、清洗、热处理等行业的干燥设备，工业热风机主要由空气热交换器、风机和壳体组成，其工作原理是风机将空气送到热交换器中加热后，经过风机送出，达到最佳、最快的吹干效果。
目前，工业热风机空气热交换器结构，多为无缝钢管波纹镀锌翅片管式、无缝钢管波纹铝带螺旋翅片管式或铜管串铝片式，其热源通常为0.2～1.0mpa，120～280℃蒸汽或70～130℃热水。当热媒改为3.5mpa以上，420℃以上的蒸汽时，其热交换器结构，如果还采用螺旋翅片管式或串联翅片式，那么其在长期的使用过程中就容易发生翅片变形和翅片粘连，从而影响其热交换效果。因为，散热条比散热翅片结构强度大，有一定程度的耐高温变形的能力，因此，高热风机热交换器采用散热条替代散热翅片，能够克服翅片易发生高热变形和粘连的使用缺点。
高热风机热交换器散热条，是由铝带绕翅片和上下铝片夹板经氮气保护气氛炉中钎焊制成，其钎焊温度为600±5℃，钎焊时间为5min。铝带绕翅片是由波翅机加工而成，为保证铝带绕翅片与上下铝片夹板接触面钎缝牢固，要求铝带绕翅片波高和波距大小均匀一致。为防止铝带绕翅片和上下铝片夹板钎焊过程中绕翅片发生退火软化，造成钎缝成形不良、钎焊未焊透等现象，需要对钎焊前绕翅片铝带合金材料的晶粒度等级进行严格控制，对其化学成分配比和加工工艺进行特殊设计，使其低倍组织形貌呈大小均等的等轴晶均匀分布，进而提高其弯曲性能和抗热变形能力。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，设计一种高热风机条式散热绕翅片铝带及其制备方法，高热风机条式散热绕翅片铝带头尾力学性能差异小、厚度公差小，能满足铝带绕翅片波峰高度和波密度的一致性。可以有效避免高热风机条式散热绕翅片钎焊时出现虚焊。能有效地减小铸轧板mn晶内偏析，减轻中间退火后冷轧板坯晶粒粗化。本发明高最终产品能获得2～3级再结晶晶粒变形组织，能有效地提高铝带绕翅片与上下铝片夹板接触面在高温钎焊时的抗塌性。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种高热风机条式散热绕翅片铝带，所述散热绕翅片铝带由铝合金经连续铸轧、冷轧和箔轧制得；铝合金的组分为：锰0.90～1.10wt％，铁0.40～0.45wt％，铜0.07～0.13wt％，硅0～0.10wt％，镁0～0.01wt％，锌0～0.01wt％，钛的含量为0.01～0.03wt％，单个不可去除杂质含量0～0.05wt％，所有不可去除杂质总含量为0～0.15wt％，其余成分为铝。
本发明同时公开了一种高热风机条式散热绕翅片铝带的制备方法，其步骤为：
(1)铝合金熔炼：将铝合金原料进行熔炼；将配好的铝合金的组分的炉料熔化，扒完渣后，熔化15～30分钟完成铝合金的熔炼；
(2)连续铸轧：将熔炼后的铝合金连续铸轧为铸轧板；
(3)连续冷轧：将铸轧板通过若干次冷轧得到冷轧板；
(4)中间退火：采用温差比例金属控温方式退火对冷轧板进行退火处理；
(5)箔轧：将冷轧板进行若干次箔轧后得到箔轧板；
(6)拉矫清洗：将箔轧板进行矫正和清洗后得到预制板；
(7)分切检验包装：将预制板进行分切后进行性能检验，将合格品包装制得高热风机条式散热绕翅片铝带成品。
优选的，步骤(2)连续铸轧，是将熔炼后的铝合金连续铸轧为6.5～7.5mm厚度的铸轧板；
优选的，步骤(3)连续冷轧，是将铸轧板通过4-10次冷轧得到冷轧板。
优选的，步骤(3)连续冷轧，是将铸轧板通过7次冷轧得到冷轧板；首先将铸轧板冷轧为5.0～5.5mm厚度，再冷轧至3.4～3.8mm厚度，再冷轧到2.2～2.6mm厚度，再冷轧到1.4～1.9mm厚度，再冷轧到0.9～1.2mm厚度，然后用重卷机切边切到宽度为1230mm，然后冷轧到0.5～0.75mm厚度，再冷轧到0.28～0.48mm厚度。
优选的，步骤(4)中间退火：采用温差比例金属控温方式退火对冷轧板进行退火处理的方法为：对厚度0.28～0.48mm的冷轧板进行退火，在低于100℃的条件下降冷轧板装入退火炉，升温2h至500℃，然后保温20h，再降温1.5h至405～415℃，保温2h后出炉；中间退火全程开负压；拐点金属温度为395～405℃，温差比例为1:(9.5～8.5)。
优选的，中间退火前冷轧板的轧制厚度偏差为0.28～0.48±0.005mm，中间退火单卷重量为8～9t/卷，中间退火的加热工艺为金属加热温度高于再结晶温度80～100℃保温20h。所述中间退火前冷轧板坯的总加工率为90～96％。
优选的，中间退火后冷轧板卷材力学性能指标为，抗拉强度125～135mpa，延伸率大于19％；采用5级晶粒度等级测试测得低倍组织为2～3级晶粒度等轴晶组织。所述中间退火后总加工率为25～40％。
优选的，步骤(5)箔轧后的箔轧成品卷的轧制厚度偏差为0.20～0.30±0.003mm；箔轧成品卷力学性能指标为抗拉强度175～185mpa，延伸率大于3％，折弯30°角不开裂，且头尾抗拉强度差小于等于10mpa，头尾厚度差小于等于±1％。
优选的，步骤(2)连续铸轧的生产工艺参数为：静置炉熔体温度740～750℃，除气箱熔体温度730～740℃，过滤箱熔体温度705～715℃，前箱内熔体温度695～705℃，铸轧速度0.7～0.8m/min，冷却水压0.3～0.5mpa，冷却水入口水温≤30℃，冷却水出入口温差≤3℃。所述铸轧板横向断面低倍组织为，≤1级晶粒度，且无中心偏析出现。
本发明的优点和有益效果在于：
1、本发明高热风机条式散热绕翅片铝带用铝合金化学成分配比和铸轧工艺参数、中间退火工艺参数设计，能有效地减小铸轧板mn晶内偏析，减轻中间退火后冷轧板坯晶粒粗化。
本发明铝合金中锰的含量为0.90～1.10wt％，铁的含量为0.40～0.45wt％，铜的含量为0.07～0.13wt％，硅的含量为＜0.10wt％，镁的含量为＜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＜0.05wt％，不可去除杂质合计含量＜0.15wt％，其余成分为铝。
由al-mn二元合金相图得知，其液相线和固相线的垂直距离很小，而水平距离却很大，即在结晶过程中固相和液相的成分差别大，易产生mn晶内偏析，因此，本发明铝合金添加0.90～1.10wt％的mn，其含量范围较窄有利于减小mn晶内偏析。另外，本发明铝合金添加0.40～0.45wt％的fe，容易溶入mnal6中形成(mn、fe)al6化合物沿晶界析出，能够进一步减小mn晶内偏析。
在铝中同时加入0.07～0.13％wt的cu，形成cual2化合物，可起补充强化作用，并且能变点蚀为均匀腐蚀，有利于延长高热风机条式散热绕翅片的使用寿命。
在铝中同时加入0.01～0.03％wt的ti，有利于晶粒细化，同时，能够抑制mn晶内偏析。
采用低温低速中等冷却强度的铸轧工艺参数设计，能有效地减轻铸轧板mn晶内偏析。防止冷轧板坯中间退火过程中，纤维组织晶内低mn部分先发生再结晶和晶粒长大，形成粗大晶粒，造成显微组织的不均匀性。
采用金属加热温度高于再结晶温度80～100℃，控制冷轧板坯中间退火升温速度，能有效地利用中温长时加热工艺，充分消除冷轧板坯中合金元素的过饱和状态，避免后续退火过程中析出相析出和再结晶过程的交互作用，形成晶粒大小不一，造成显微组织的不均匀性。
2、本发明高热风机条式散热绕翅片铝带加工工艺设计，使最终产品能获得2～3级再结晶晶粒变形组织(5级晶粒度等级测试)，能有效地提高铝带绕翅片与上下铝片夹板接触面在高温钎焊时的抗塌性。
铝带绕翅片与上下铝片夹板接触面钎缝钎焊，是在4系合金液相线温度以上，低于3系合金固相线温度以下进行的，钎焊时4系钎料中的si会沿晶界向铝带绕翅片3系合金扩散形成扩散带，出现α(al)+si共晶，si的增加使mn溶解度降低，在扩散带内产生α(al)+mnal4共晶，从而降低绕翅片钎焊时的抗塌性。较大的拉长的再结晶晶粒可以阻止钎料中的元素沿晶界扩散到铝带绕翅片，但是大小不均、长短不一的再结晶晶粒又会影响铝带的强度软硬不一，从而影响绕翅片波峰高度和波密度的一致性。因此，中间退火后的绕翅片铝带坯料卷材低倍组织为2～3级晶粒度等轴晶组织为最佳(5级晶粒度等级测试)。
为了获得2～3级晶粒度等轴晶组织(5级晶粒度等级测试)，有必要严格控制铸轧工艺参数，克服铸轧板中心偏析和mn成分晶内偏析；有必要优化中间退火加热工艺和中间退火前的冷轧总加工率。过大的冷加工率在中间退火时有可能发生再结晶长大，形成粗大晶粒，从而影响绕翅片铝带钎焊抗塌性；过小的冷加工率，在退火时由于再结晶形核能不足，形核率低而不能获得等轴晶组织，同样会影响绕翅片铝带钎焊抗塌性。
3、本发明高热风机条式散热绕翅片铝带头尾力学性能差异小、厚度公差小，能满足铝带绕翅片波峰高度和波密度的一致性。可以有效避免高热风机条式散热绕翅片钎焊时出现虚焊。
对于h14状态的高热风机条式散热绕翅片铝带软硬不一，除了严格控制化学成分的均匀性之外，中间退火前冷轧板坯和箔轧成品厚度的公差控制也尤为重要。本发明高热风机条式散热绕翅片铝带，中间退火前冷轧板坯和箔轧成品厚度轧制均通过agc厚度自动控制系统控制厚度精度，其厚度公差能控制在±1％范围内，且整卷头尾厚差小于等于±1％；中间退火后冷轧板坯力学性能抗拉强度在125～135mpa之间，成品力学性能抗拉强度在175～185mpa之间，且头尾抗拉强度小于等于10mpa，折弯30°角不开裂。
4、本发明所生产的高热风机条式散热绕翅片铝带主要技术指标为：合金状态：本发明铝合金-h14；
尺寸规格及允许偏差：厚度×宽度：0.20～0.30±0.003×333±1mm
力学性能：抗拉强度(mpa)：175～185，延伸率：＞3％，折弯性：折弯30°角不开裂；
卷径要求：卷内径用φ152mm铝管芯，卷外径800～950mm。
上述技术指标说明，本发明所制备的0.20～0.30mm厚度高热风机条式散热绕翅片铝带，其低倍组织为2～3级晶粒度等轴晶组织(5级晶粒度等级测试)，力学性能的一致性优良，所制成绕翅片波高和波距大小均匀一致，在600±5℃高温钎焊过程中不发生退火软化，钎缝牢固。
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。
实施例1
一种高热风机条式散热绕翅片铝带，所述散热绕翅片铝带由铝合金经连续铸轧、冷轧和箔轧制得；铝合金的组分为：锰0.90wt％，铁0.45wt％，铜0.07wt％，硅0.10wt％，镁0.001wt％，锌0.01wt％，钛的含量为0.01wt％，单个不可去除杂质含量0.05wt％，所有不可去除杂质总含量为0.15wt％，其余成分为铝。
一种高热风机条式散热绕翅片铝带的制备方法，具体步骤为：
(1)铝合金熔炼：将铝合金原料进行熔炼；将配好的铝合金的组分的炉料熔化，扒完渣后，熔化15分钟完成铝合金的熔炼；
(2)连续铸轧：将熔炼后的铝合金连续铸轧为7.5mm厚度的铸轧板；连续铸轧的生产工艺参数为：静置炉熔体温度740℃，除气箱熔体温度740℃，过滤箱熔体温度705℃，前箱内熔体温度695℃，铸轧速度0.8m/min，冷却水压0.3mpa，冷却水入口水温≤30℃，冷却水出入口温差≤3℃。所述铸轧板横向断面低倍组织为，≤1级晶粒度，且无中心偏析出现。
(3)连续冷轧：将铸轧板通过若干次冷轧得到冷轧板；将铸轧板通过7次冷轧得到冷轧板；首先将铸轧板冷轧为5.0mm厚度，再冷轧至3.8mm厚度，再冷轧到2.2mm厚度，再冷轧到1.9mm厚度，再冷轧到0.9mm厚度，然后用重卷机切边切到宽度为1230mm，然后冷轧到0.55mm厚度，再冷轧到0.48mm厚度。
(4)中间退火：采用温差比例金属控温方式退火对冷轧板进行退火处理；采用温差比例金属控温方式退火对冷轧板进行退火处理的方法为：对厚度0.48mm的冷轧板进行退火，在低于100℃的条件下降冷轧板装入退火炉，升温2h至500℃，然后保温20h，再降温1.5h至405℃，保温2h后出炉；中间退火全程开负压；拐点金属温度为405℃，温差比例为1:9.5。
中间退火前冷轧板的轧制厚度偏差为0.48±0.005mm，中间退火单卷重量为8t/卷，中间退火的加热工艺为金属加热温度高于再结晶温度80℃保温20h。所述中间退火前冷轧板坯的总加工率为96％。
中间退火后冷轧板卷材力学性能指标为，抗拉强度125mpa，延伸率大于19％；采用5级晶粒度等级测试测得低倍组织为2～3级晶粒度等轴晶组织。所述中间退火后总加工率为25％。
(5)箔轧：将冷轧板进行若干次箔轧后得到箔轧板；箔轧后的箔轧成品卷的轧制厚度偏差为0.20～0.30±0.003mm；箔轧成品卷力学性能指标为抗拉强度175～185mpa，延伸率大于3％，折弯30°角不开裂，且头尾抗拉强度差小于等于10mpa，头尾厚度差小于等于±1％。
(6)拉矫清洗：将箔轧板进行矫正和清洗后得到预制板；
(7)分切检验包装：将预制板进行分切后进行性能检验，将合格品包装制得高热风机条式散热绕翅片铝带成品。
铝带主要技术指标为：合金状态：本发明铝合金-h14。尺寸规格及允许偏差：厚度×宽度：0.20～0.30±0.003×333±1mm；力学性能：抗拉强度(mpa)：175～185，延伸率：＞3％，折弯性：折弯30°角不开裂；卷径要求：卷内径用φ152mm铝管芯，卷外径800～950mm。
上述技术指标说明，本发明所制备的0.20～0.30mm厚度高热风机条式散热绕翅片铝带，其低倍组织为2～3级晶粒度等轴晶组织(5级晶粒度等级测试)，力学性能的一致性优良，所制成绕翅片波高和波距大小均匀一致，在600±5℃高温钎焊过程中不发生退火软化，钎缝牢固。
实施例2
在实施例1的基础上，本发明优选的实施例是：
一种高热风机条式散热绕翅片铝带，所述散热绕翅片铝带由铝合金经连续铸轧、冷轧和箔轧制得；铝合金的组分为：锰1wt％，铁0.43wt％，铜0.09wt％，硅0.05wt％，镁0.005wt％，锌0.005wt％，钛的含量为0.02wt％，单个不可去除杂质含量0.02wt％，所有不可去除杂质总含量为0.10wt％，其余成分为铝。
高热风机条式散热绕翅片铝带的制备方法步骤中：
(2)连续铸轧：将熔炼后的铝合金连续铸轧为7mm厚度的铸轧板；连续铸轧的生产工艺参数为：静置炉熔体温度745℃，除气箱熔体温度735℃，过滤箱熔体温度710℃，前箱内熔体温度700℃，铸轧速度0.75m/min，冷却水压0.4mpa，冷却水入口水温20℃，冷却水出入口温差≤3℃。所述铸轧板横向断面低倍组织为，≤1级晶粒度，且无中心偏析出现。
(3)连续冷轧：将铸轧板通过若干次冷轧得到冷轧板；将铸轧板通过7次冷轧得到冷轧板；首先将铸轧板冷轧为5.3mm厚度，再冷轧至3.6mm厚度，再冷轧到2.4mm厚度，再冷轧到1.7mm厚度，再冷轧到1.1mm厚度，然后用重卷机切边切到宽度为1230mm，然后冷轧到0.65mm厚度，再冷轧到0.38mm厚度。
(4)中间退火：采用温差比例金属控温方式退火对冷轧板进行退火处理；采用温差比例金属控温方式退火对冷轧板进行退火处理的方法为：对厚度0.38mm的冷轧板进行退火，在低于100℃的条件下降冷轧板装入退火炉，升温2h至500℃，然后保温20h，再降温1.5h至410℃，保温2h后出炉；中间退火全程开负压；拐点金属温度为400℃，温差比例为1:9。
中间退火前冷轧板的轧制厚度偏差为0.28～0.48±0.005mm，中间退火单卷重量为8.5t/卷，中间退火的加热工艺为金属加热温度高于再结晶温度90℃保温20h。所述中间退火前冷轧板坯的总加工率为93％。
中间退火后冷轧板卷材力学性能指标为，抗拉强度130mpa，延伸率大于19％；采用5级晶粒度等级测试测得低倍组织为2～3级晶粒度等轴晶组织。所述中间退火后总加工率为32％。
(5)箔轧：将冷轧板进行若干次箔轧后得到箔轧板；箔轧后的箔轧成品卷的轧制厚度偏差为0.20～0.30±0.003mm；箔轧成品卷力学性能指标为抗拉强度180mpa，延伸率大于3％，折弯30°角不开裂，且头尾抗拉强度差小于等于10mpa，头尾厚度差小于等于±1％。
其余部分与实施例1完全相同。
实施例3
在实施例1的基础上，本发明优选的实施例是：
一种高热风机条式散热绕翅片铝带，所述散热绕翅片铝带由铝合金经连续铸轧、冷轧和箔轧制得；铝合金的组分为：锰1.10wt％，铁0.40wt％，铜0.13wt％，硅0.001wt％，镁0.01wt％，锌0.001wt％，钛的含量为0.03wt％，单个不可去除杂质含量0.005wt％，所有不可去除杂质总含量为0.15wt％，其余成分为铝。
高热风机条式散热绕翅片铝带的制备方法步骤中：
(2)连续铸轧：将熔炼后的铝合金连续铸轧为7.5mm厚度的铸轧板；连续铸轧的生产工艺参数为：静置炉熔体温度740℃，除气箱熔体温度740℃，过滤箱熔体温度705℃，前箱内熔体温度705℃，铸轧速度0.7m/min，冷却水压0.5mpa，冷却水入口水温≤30℃，冷却水出入口温差≤3℃。所述铸轧板横向断面低倍组织为，≤1级晶粒度，且无中心偏析出现。
(3)连续冷轧：将铸轧板通过若干次冷轧得到冷轧板；将铸轧板通过7次冷轧得到冷轧板；首先将铸轧板冷轧为5.5mm厚度，再冷轧至3.4mm厚度，再冷轧到2.6mm厚度，再冷轧到1.4mm厚度，再冷轧到1.2mm厚度，然后用重卷机切边切到宽度为1230mm，然后冷轧到0.5mm厚度，再冷轧到0.48mm厚度。
(4)中间退火：采用温差比例金属控温方式退火对冷轧板进行退火处理；采用温差比例金属控温方式退火对冷轧板进行退火处理的方法为：对厚度0.28～0.48mm的冷轧板进行退火，在低于100℃的条件下降冷轧板装入退火炉，升温2h至500℃，然后保温20h，再降温1.5h至415℃，保温2h后出炉；中间退火全程开负压；拐点金属温度为395℃，温差比例为1:8.5。
中间退火前冷轧板的轧制厚度偏差为0.28～0.48±0.005mm，中间退火单卷重量为9t/卷，中间退火的加热工艺为金属加热温度高于再结晶温度80℃保温20h。所述中间退火前冷轧板坯的总加工率为96％。
中间退火后冷轧板卷材力学性能指标为，抗拉强度125～135mpa，延伸率大于19％；采用5级晶粒度等级测试测得低倍组织为2～3级晶粒度等轴晶组织。所述中间退火后总加工率为25～40％。
(5)箔轧：将冷轧板进行若干次箔轧后得到箔轧板；箔轧后的箔轧成品卷的轧制厚度偏差为0.20～0.30±0.003mm；箔轧成品卷力学性能指标为抗拉强度175～185mpa，延伸率大于3％，折弯30°角不开裂，且头尾抗拉强度差小于等于10mpa，头尾厚度差小于等于±1％。
其余部分与实施例1完全相同。
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。