一种雕刻用铝合金板及其生产方法与流程

本发明属于铝合金加工，具体涉及一种雕刻用铝合金板及其生产方法。

背景技术：

1、雕刻铝板因具有重量轻、刚性高，良好的耐候性和焊接性能，优良的抗污染性能，广泛的色彩选择等优点，在家具家装上应用广泛。雕刻板常用铝合金是1系(如1100-h24态)、3系(如3003-h24态)、5系(如5052-h112态)。但是，1100铝合金强度低，产品使用周期短、使用范围受限；延伸率低，则成型性差，易变形、开裂。而3003铝合金及5052铝合金强度性能虽然提高，但延伸率依然较低，较低的延伸率使材料的冲压、弯曲性能变差，不利于产品的成型加工。因此，需要调整现有雕刻铝板的合金成分，以提高其延伸率。

技术实现思路

1、本发明针对现有雕刻铝板强度低、延伸率低的技术问题，目的之一是提供一种雕刻用铝合金板，通过调整硅、锰、镁成分的含量，既保证了铝合金板的高强度性能，又提高了延伸率。

2、本发明的目的之二是提供一种雕刻用铝合金板的生产方法，采用工艺废料为原料，通过调整铝液的精炼、过滤工艺，保证除去铝液中的杂质及浮渣，保证了铝液的纯净度；同时调整铸造工艺，保证开头铸造正常，杜绝出现漏铝、裂纹等导致铸造失败的缺陷。

3、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

4、本发明提供一种雕刻用铝合金板，所述铝合金板由以下质量百分数计的化学成分加工而成：si 0.6～1.6％，fe≤0.7％，cu 0.1～0.5％，mn 0.6～1.2％，mg1.0～1.3％，cr≤0.05％，zn≤0.2％，ti≤0.05％，余量为al。本发明雕刻用铝合金板，通过调整硅、锰、镁成分的含量，使h112态铝合金板的抗拉强度可达到180mpa，延伸率可达到≥16％(是现有雕刻板延伸率的2-3倍)，既保证了产品所需要的高强度性能，又提高了延伸率，有助于改善产品的成型性及弯曲性能。

5、本发明还提供上述一种雕刻用铝合金板的生产方法，包括以下步骤：

6、a、熔炼：以工艺废料为原料，按照上述化学成分含量进行配料，将原料加入火焰反射炉进行熔炼，熔炼温度为720～760℃，待炉内原料全部融化后搅拌去除浮渣，得到铝合金液；

7、b、一次精炼：将步骤a所得铝合金液进行一次精炼，一次精炼温度为720～760℃，一次精炼时间为10～20min；

8、c、二次精炼：一次精炼后进行扒渣、导炉，将铝合金液导入静置炉，在静置炉内进行二次精炼，二次精炼温度为720～760℃，二次精炼时间为30～40min；

9、d、过滤及在线除气：二次精炼后进行扒渣，在静置炉内静置20～30min，将静置后的铝合金液依次进行一级过滤，二级过滤，深床过滤，在线除气；

10、e、铸造：采用开头铸造工艺将过滤后所得铝合金液铸造成铝合金扁锭，铸造条件如下：铸造温度为700～720℃，冷却水流量为100～280m3/h，铸造速度40～46mm/min；当铸造扁锭长度大于80mm时调整为正常铸造工艺，铸造条件如下：铸造温度为700-730℃，冷却水流量为200-300m3/h，铸造速度45-50mm/min；

11、f、铣面：将铝合金扁锭进行铣面，大面单侧铣面量为8～12mm，小侧面单侧铣面量为5～8mm；

12、g、均匀化热处理：将铣面后的铝合金扁锭置于加热炉内进行均匀化处理，控制热处理的温度为490～510℃，保温时间为4～6h；

13、h、粗轧：将热处理后出炉温度为455～470℃的铝合金扁锭经过21～25道次粗轧，轧制成35mm厚的铝板；

14、i、精轧：将粗轧后铝板经过3道次轧制，轧制成厚度为7～10mm的铝板，进轧温度为405～415℃，终轧温度为310～325℃；

15、j、包装：热轧后铝板通过卷取机卷曲成铝卷，横剪切片包装。

16、在一个技术方案中，本发明中所用工艺废料为4017铝合金板材、5052铝合金板材和5083铝合金板材在生产中切除的头尾废料或边部废料，三种铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料的添加量比例为50～60％、35～45％和2～8％。而所用5052铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料中的成分为：si≤0.25％、fe≤0.40％、cu≤0.1％、mn≤0.1％、mg 2.2～2.8％、cr 0.15～0.35％、zn≤0.10％、ti≤0.05％，余量为al；所用4017铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料中的成分为：si 0.6～1.6％、fe 0.4～0.7％、cu0.1～0.5％、mn 0.6～1.2％、mg 0.1～0.5％、cr≤0.05％、zn≤0.2％、ti≤0.05％，余量为al；所用5083铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料中的成分为si≤0.4％、fe≤0.4％、cu≤0.1％、mn 0.4～1.0％、mg 4～4.9％、cr 0.05～0.25％、zn≤0.25％、ti≤0.15％，余量为al。

17、在一个技术方案中，步骤d中所述一级过滤的精度为40ppi，所述二级过滤的精度为50ppi。

18、在一个技术方案中，步骤d中所述在线除气采用高纯氩气，除气箱旋转喷嘴的转速为300～400r/min，在线除气后控制每100g铝合金液中氢含量≤0.15ml。

19、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

20、本发明雕刻用铝合金板，通过调整硅、锰、镁成分的含量，所得h112态铝合金板的抗拉强度可达到180mpa，延伸率可达到≥16％，是现有雕刻板延伸率的2-3倍，既保证了铝合金板的高强度性能，又提高了延伸率，有助于改善产品的成型性及弯曲性能。此外，本发明铝合金成分相对于目前雕刻板使用的5052合金，提高了锰含量，降低了镁含量，大大降低了合金热裂倾向，另外锰元素还可以使内部组织mg5al8化合物平均沉淀，使产品获得优异的抗腐蚀性和焊接性能。

21、本发明雕刻用铝合金板采用4017铝合金板材、5052铝合金板材和5083铝合金板材的工艺废料为原料，需要特别注意铝液的精炼及过滤工艺，以除去铝液中的杂质及浮渣。本发明采用熔炼炉一次精炼20min+静置炉二次精炼40min的精炼模式，以及采用一级过滤、二级过滤、深床过滤的过滤模式，有效除渣效率能达到90％以上，保证了铝液的纯净度。由于原料成分复杂，本发明先采用开头铸造工艺再调整为正常铸造工艺，控制冷却水流量、铸造速度及铸造温度，保证开头铸造正常，杜绝出现漏铝、裂纹等导致铸造失败的缺陷。

技术特征：

1.一种雕刻用铝合金板，其特征在于，所述铝合金板由以下质量百分数计的化学成分加工而成：si 0.6~1.6 %，fe≤0.7%，cu 0.1~0.5%，mn 0.6~1.2%，mg1.0~1.3%，cr ≤0.05%，zn≤0.2%，ti≤0.05%，余量为al。

2.权利要求1所述的一种雕刻用铝合金板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述工艺废料为4017铝合金板材、5052铝合金板材和5083铝合金板材在生产中切除的头尾废料或边部废料。

4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述4017铝合金板材、5052铝合金板材和5083铝合金板材在生产中切除的头尾废料或边部废料的添加量比例分别为50~60%、35~45%和2~8%。

5.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，步骤d中所述一级过滤的精度为40ppi，所述二级过滤的精度为50ppi。

6.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，步骤d中所述在线除气采用高纯氩气，除气箱旋转喷嘴的转速为300~400r/min，在线除气后控制每100g铝合金液中氢含量≤0.15ml。

技术总结
本发明属于铝合金加工技术领域，公开了一种雕刻用铝合金板，所述铝合金板由以下质量百分数计的化学成分加工而成：Si 0.6~1.6%，Fe≤0.7%，Cu 0.1~0.5%，Mn 0.6~1.2%，Mg1.0~1.3%，Cr≤0.05%，Zn≤0.2%，Ti≤0.05%，余量为Al。本发明雕刻用铝合金板，通过调整硅、锰、镁成分的含量，所得H112态铝合金板的抗拉强度可达到180Mpa，延伸率可达到≥16%，是现有雕刻铝合金板延伸率的2‑3倍，既保证了铝合金板所需要的高强度性能，又提高了延伸率，有助于改善产品的成型性及弯曲性能。

技术研发人员：高双宝,邓艳超,李伟坡,乔无现,王佳倩,乔红营,张晓亭,闫帅杰,李纪雷
受保护的技术使用者：河南泰鸿新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13