一种力学性能好的双零铝箔坯料的制作方法

本发明涉及铝箔生产领域，特别是涉及一种力学性能好的双零铝箔坯料。

背景技术：

双零铝箔由于具有极薄的材料厚度，对轧制的坯料的要求较高，双零铝箔坯料在通过铸轧、冷轧方法生产双零铝箔的过程通常包括熔炼、除气、铸轧、冷轧、中间退火、二次冷轧、纵剪切边、箔轧成品等工序，制得的双零铝箔坯料的力学性能不仅仅在于双零铝箔坯料中的元素配比，其变异晶粒细化效果以及表面质量，也严重影响双零铝箔的加工质量和效率。

技术实现要素：

本发明针对上述问题，公开了一种力学性能好的双零铝箔坯料。

具体的技术方案如下：

一种力学性能好的双零铝箔坯料，通过熔炼、除气、铸轧、冷轧、中间退火、二次冷轧、纵剪切边、箔轧成品步骤制得，其特征在于，铝合金铸锭原料在熔炼、除气、铸轧时，进行了三次变质处理，经三次变异处理后，铸轧成双零铝箔用铝合金带材，随后经过冷轧、中间退火得到铝箔坯料，退火后的铝箔坯料再经过二次冷轧，并经过纵剪切边、箔轧后，得到晶粒细化高、表面质量好、力学性能优秀的双零铝箔坯料；

所述的三次变质处理，具体为：(1)进行熔炼前，需将一次变质剂均匀铺设于熔炼炉的底部，随后加入铝合金铸锭原料；所述的一次变质剂为稀土，其总质量为铝合金铸锭原料的0.011～0.025％；(2)进行除气时，需使用纯N2进行除气，除气的同时，需同步加入二次变质剂；所述的二次变质剂为稀土，所述稀土的总质量为铝合金铸锭原料的0.01～0.04％；(2)进行除气时，需使用纯N2进行除气，除气的同时，需同步加入二次变质剂；所述的二次变质剂为铝钡中间合金，所述铝钡中间合金的总质量为铝合金铸锭原料的0.1～0.4；(3)当除气完成的铝熔体经由流槽进行铸轧机时，需向流槽内同步在线加入三次变质剂，所述的三次变质剂为铝钛硼丝，所述铝钛硼丝的总质量为铝合金铸锭原料的0.01～0.06％；

铸轧时，为提高铝熔体的给送均匀性，保证铸轧效果，提高铸轧得到的双零铝箔用铝合金带材的表面质量，流槽上加设了用于监控和调整铸轧机的流槽内铝熔体液位的液位监控装置，所述的液位监控装置包括PLC控制器、位移传感器、报警器和调节机构，所述流槽包括进液端和出液端，所述进液端和出液端呈L形弯折并连通，所述PLC控制器与位移传感器、报警器和调节机构电性相连，并控制位移传感器、报警器和调节机构，所述位移传感器为激光CCD位移传感器，其通过调节支架固定设置于出液端的正上方，其感应端竖直朝下设置；所述调节支架包括2个纵向支架、2个横向支架和伸缩气缸，所述2个纵向支架的两端立于出液端上，所述横向支架的两端与2个纵向支架的上端固定连接，所述伸缩气缸设置于横向支架的中部下端，并与横向支架固定连接，伸缩气缸的伸缩端竖直朝下设置，并与位移传感器固定连接，伸缩气缸控制位移传感器的竖直高度；所述调节机构包括伺服电机和调节板，所述伺服电机固定设置于进液端的正上方，其转动端竖直朝下设置，所述调节板呈倒梯形的平面直板，调节板的上半部上设有呈中空圆柱形的连接柱，调节板的下端两侧呈圆弧形，其所呈的圆弧形所对应的圆心角为α，所述α为60°～70°,调节板通过连接柱与伺服电机连接；

同时，在进行中间退火时，在最后进入降温段时，负压开启100％，温度易出现反弹，导致长时间不能降温至预期目标，缺点一，大幅度提高了降温等待时间，缺点二，退火时间被延长，铝箔坯料的质量会小幅度下降，影响二次冷轧的进行，已出现断板的情况；为此，在退火炉上加装负压自动降温装置，是十分有必要的，所述的负压自动降温装置包括阀门组件、进风管和吸风管，所述阀门组件包括阀体、阀杆和气动执行器，所述阀体上设有2个阀体法兰、阀杆上连接孔、阀杆下连接孔、上连接板和下盖板，所述阀杆穿过阀杆上连接孔、阀杆下连接孔，并与阀杆上连接孔、阀杆下连接孔间隙配合，阀杆的上端凸出于阀体上端面，与气动执行器连接，阀杆上固定设有蝶板，所述蝶板位于阀体内，所述气动执行器通过上连接板，用螺栓与阀体相连，所述阀杆下连接孔处通过下盖板进行密封；所述进风管和吸风管的一端均设有连接法兰，且连接法兰分别通过螺栓与2个阀体法兰相连，进而实现进风管、吸风管与阀门组件的相连，所述阀体法兰的外端面上设有环形的密封槽，所述密封槽的纵截面呈C形，其内设有密封圈，所述连接法兰上设有密封凸起，所述密封凸起呈圆环形，数量为多个，多个圆环形的密封凸起同心等间距的分布于连接法兰的外端面上；所述进风管为L形弯管，所述吸风管为直管，吸风管上依次设有扩口、分风组件、空气滤筒和风机，所述扩口为弧形扩口，外宽内窄，所述分风组件相连的分风罩和分风板构成，所述分风罩包括圆环形的罩壳以及设有于罩壳内的3个分布板构成，所述3个分布板等角度间隔分布，所述分风板插入空气滤筒内，分风板由3个均匀分布、且相连的螺旋板构成，所述3个螺旋板的一端分别与3个分布板的一端相连；

上述的一种力学性能好的双零铝箔坯料，其中，所述铝钛硼丝为Al-5Ti-1B合金丝。

上述的一种力学性能好的双零铝箔坯料，其中，所述报警器为声光报警器，调节板的形状与流槽的纵截面契合，伸缩气缸与PLC控制器电性相连。

上述的一种力学性能好的双零铝箔坯料，其中，所述所述阀杆与过阀杆上连接孔、阀杆下连接孔之间填充有密封衬套，所述密封圈的外端面与阀体法兰的外端面齐平，所述密封凸起的纵截面呈三角形。

上述的一种力学性能好的双零铝箔坯料，其中，所述的铝合金铸锭原料总质量的70～80％可使用同质量的电解铝液替代，从而大幅度降低熔炼成本，并降低工艺周期。

上述的一种力学性能好的双零铝箔坯料，其中，所述的电解铝液通过自动虹吸设备进行周转，以防止在周转过程中，出现熔体大程度氧化的情况，所述的自动虹吸设备包括插入电解槽内和熔炼炉内的虹吸管、控制虹吸管高度的提升设备以及抽真空设备，所述虹吸管呈7形弯折，包括短端和长端，所述短端插入电解槽内，插入时，需注意短端与电解槽底的垂直距离，避免吸入电解槽底的电解质和沉淀物，同时长端需注意与熔炼炉底的垂直距离，在20～30公分之间，避免距离过高、熔体激荡，距离过低影响虹吸速率；虹吸管设有连通虹吸管内的抽真空口，所述抽真空口与抽真空设备相连，抽真空设备持续对虹吸管进行抽真空，保证一定的负压状态。

本发明的有益效果为：

本发明公开的一种力学性能好的双零铝箔坯料，通过熔炼、除气、铸轧、冷轧、中间退火、二次冷轧、纵剪切边、箔轧成品步骤制得，原料采用铝合金铸锭或铝合金铸锭与电解铝液配合使用，辅以自动虹吸设备进行电解铝液周转，有助于提高熔炼效果，降低成本，在熔炼、除气、铸轧过程进行三次变异处理，大幅度有提高铝箔坯料的晶粒细化效果，提高力学性能，同时在流槽处设置液位监控装置，提高铝熔体的给送均匀性，保证铸轧效果，并在退火炉上加装负压自动降温装置，辅助退火炉快速降温，保证退火效果。

附图说明

图1液位监控装置侧视图。

图2 A-A向截面图。

图3调节板示意图。

图4负压自动降温装置示意图。

图5 A1区域放大图。

图6分风罩侧视图。

图7自动虹吸设备工作原理简视图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

一种力学性能好的双零铝箔坯料，通过熔炼、除气、铸轧、冷轧、中间退火、二次冷轧、纵剪切边、箔轧成品步骤制得，其特征在于，铝合金铸锭原料在熔炼、除气、铸轧时，进行了三次变质处理，经三次变异处理后，铸轧成双零铝箔用铝合金带材，随后经过冷轧、中间退火得到铝箔坯料，退火后的铝箔坯料再经过二次冷轧，并经过纵剪切边、箔轧后，得到晶粒细化高、表面质量好、力学性能优秀的双零铝箔坯料；

所述的三次变质处理，具体为：(1)进行熔炼前，需将一次变质剂均匀铺设于熔炼炉的底部，随后加入铝合金铸锭原料；所述的一次变质剂为稀土，其总质量为铝合金铸锭原料的0.011～0.025％；(2)进行除气时，需使用纯N2进行除气，除气的同时，需同步加入二次变质剂；所述的二次变质剂为稀土，所述稀土的总质量为铝合金铸锭原料的0.01～0.04％；(2)进行除气时，需使用纯N2进行除气，除气的同时，需同步加入二次变质剂；所述的二次变质剂为铝钡中间合金，所述铝钡中间合金的总质量为铝合金铸锭原料的0.1～0.4；(3)当除气完成的铝熔体经由流槽进行铸轧机时，需向流槽内同步在线加入三次变质剂，所述的三次变质剂为铝钛硼丝，所述铝钛硼丝的总质量为铝合金铸锭原料的0.01～0.06％；

3次变异处理，第一次变异和第二变异均选用稀土，稀土是一种长效变质剂，变质持续时间长，适用于铝熔体的前期变质，且无吸气现象，在进行除气时添加，不会影响除气效果，最后一种变异则选用了铝钛硼丝，特别是Al-5Ti-1B合金丝，作为最先进的细化晶粒剂之一，其作用是毋庸置疑的，为保证Al-5Ti-1B合金丝的细化晶粒效果，并强化整体的细化晶粒效果，本发明可有效细化铝合金中的粗大的共晶硅组织，有助于提高可加工性，降低冷轧难度，提高工艺效率。

铸轧时，为提高铝熔体的给送均匀性，保证铸轧效果，提高铸轧得到的双零铝箔用铝合金带材的表面质量，流槽上加设了用于监控和调整铸轧机的流槽内铝熔体液位的液位监控装置，所述的液位监控装置包括PLC控制器52、位移传感器53、报警器54和调节机构55，所述流槽51包括进液端56和出液端57，所述进液端56和出液端57呈L形弯折并连通，所述PLC控制器52与位移传感器53、报警器54和调节机构55电性相连，并控制位移传感器53、报警器54和调节机构55，所述位移传感器53为激光CCD位移传感器，其通过调节支架58固定设置于出液端57的正上方，其感应端竖直朝下设置；所述调节支架58包括2个纵向支架59、2个横向支架510和伸缩气缸511，所述2个纵向支架59的两端立于出液端57上，所述横向支架510的两端与2个纵向支架59的上端固定连接，所述伸缩气缸511设置于横向支架510的中部下端，并与横向支架510固定连接，伸缩气缸511的伸缩端竖直朝下设置，并与位移传感器3固定连接，伸缩气缸511控制位移传感器53的竖直高度；所述调节机构55包括伺服电机512和调节板513，所述伺服电机512固定设置于进液端56的正上方，其转动端竖直朝下设置，所述调节板513呈倒梯形的平面直板，调节板513的上半部上设有呈中空圆柱形的连接柱514，调节板513的下端两侧呈圆弧形，其所呈的圆弧形所对应的圆心角为α1，所述α1为60°～70°,调节板513通过连接柱514与伺服电机512连接；

同时，在进行中间退火时，在最后进入降温段时，负压开启100％，温度易出现反弹，导致长时间不能降温至预期目标，缺点一，大幅度提高了降温等待时间，缺点二，退火时间被延长，铝箔坯料的质量会小幅度下降，影响二次冷轧的进行，已出现断板的情况；为此，在退火炉上加装负压自动降温装置，是十分有必要的，所述的负压自动降温装置包括阀门组件61、进风管62和吸风管63，所述阀门组件61包括阀体611、阀杆612和气动执行器613，所述阀体611上设有2个阀体法兰6111、阀杆上连接孔6112、阀杆下连接孔6113、上连接板6114和下盖板6115，所述阀杆612穿过阀杆上连接孔6112、阀杆下连接孔6113，并与阀杆上连接孔6112、阀杆下连接孔6113间隙配合，阀杆612的上端凸出于阀体611上端面，与气动执行器613连接，阀杆612上固定设有蝶板6121，所述蝶板6121位于阀体611内，所述气动执行器613通过上连接板6114，用螺栓与阀体611相连，所述阀杆下连接孔6113处通过下盖板6115进行密封；所述进风管62和吸风管63的一端均设有连接法兰64，且连接法兰64分别通过螺栓与2个阀体法兰6111相连，进而实现进风管62、吸风管63与阀门组件61的相连，所述阀体法兰6111的外端面上设有环形的密封槽651，所述密封槽651的纵截面呈C形，其内设有密封圈652，所述连接法兰64上设有密封凸起641，所述密封凸起641呈圆环形，数量为多个，多个圆环形的密封凸起641同心等间距的分布于连接法兰64的外端面上；所述进风管62为L形弯管，所述吸风管63为直管，吸风管63上依次设有扩口631、分风组件632、空气滤筒633和风机634，所述扩口631为弧形扩口，外宽内窄，所述分风组件632相连的分风罩6321和分风板6322构成，所述分风罩6321包括圆环形的罩壳6323以及设有于罩壳6323内的3个分布板6324构成，所述3个分布板6324等角度间隔分布，所述分风板6322插入空气滤筒633内，分风板6322由3个均匀分布、且相连的螺旋板构成，所述3个螺旋板的一端分别与3个分布板6324的一端相连；

上述的一种力学性能好的双零铝箔坯料，其中，所述铝钛硼丝为Al-5Ti-1B合金丝。

上述的一种力学性能好的双零铝箔坯料，其中，所述报警器54为声光报警器，调节板513的形状与流槽51的纵截面契合，伸缩气缸511与PLC控制器52电性相连。

上述的一种力学性能好的双零铝箔坯料，其中，所述阀杆612与过阀杆上连接孔6112、阀杆下连接孔6113之间填充有密封衬套66，所述密封圈652的外端面与阀体法兰6111的外端面齐平，所述密封凸起641的纵截面呈三角形。

上述的一种力学性能好的双零铝箔坯料，其中，所述的铝合金铸锭原料总质量的70～80％可使用同质量的电解铝液替代，从而大幅度降低熔炼成本，并降低工艺周期。

其中，所述的电解铝液通过自动虹吸设备进行周转，以防止在周转过程中，出现熔体大程度氧化的情况，所述的自动虹吸设备包括插入电解槽720内和熔炼炉721内的虹吸管722、控制虹吸管722高度的提升设备723以及抽真空设备724，所述虹吸管722呈7形弯折，包括短端7221和长端7222，所述短端7221插入电解槽720内，插入时，需注意短端7221与电解槽720底的垂直距离，避免吸入电解槽720底的电解质和沉淀物，同时长端7222需注意与熔炼炉721底的垂直距离，在20～30公分之间，避免距离过高、熔体激荡，距离过低影响虹吸速率；虹吸管722设有连通虹吸管722内的抽真空口7223，所述抽真空口7223与抽真空设备724相连，抽真空设备724持续对虹吸管722进行抽真空，保证一定的负压状态。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。