一种3102铝合金圆杆的连铸连轧制备方法与流程

本发明涉及铝合金生产加工，具体而言，涉及一种3102铝合金圆杆的连铸连轧制备方法。

背景技术：

1、铝合金是指以铝为基料，添加一定量其他合金化元素的合金，是一种有色金属的结构材料，铝合金具有良好的铸造性能和塑性加工性能、导电导热性能、耐蚀性和可焊性，在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品等领域中应用广泛。根据原料组分和所含元素种类，铝合金可划分为1000系列、2000系列、3000系列等，其中，3000系列是指含有mn的铝合金。

2、根据gb/t 3190-2020变形铝及铝合金化学成分的规定，3102铝合金的si含量≤0.40％，fe含量≤0.70％，cu含量≤0.10％，mn含量为0.40-0.50％，zn含量≤0.30％，ti含量≤0.10％，其他组分单个含量≤0.05％、合计含量≤0.15％，余量为al。3102铝合金具有较高的强度，目前主要用于空调箔，而常见的空调散热器扁管挤压则采用1060铝合金等作为原材料，但存在强度低、承压低、抗蚀性差、寿命短的问题。据此，近年来，空调散热器扁管挤压原材料逐步采用3102铝合金来代替以往的1060铝合金等，以提高其强度、抗蚀性、导电性、导热性等。

3、然而，目前用作空调散热器扁管挤压原材料的3102铝合金圆杆，由于受制备工艺的影响，导致其存在散热器扁管成品抗拉强度小、抗拉强度波动大、伸长率小的问题。因此，现亟需一种可解决上述问题的3102铝合金圆杆的制备方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题：

2、目前，用作空调散热器扁管挤压原材料的3102铝合金圆杆，受制备工艺的影响，致使其产品存在抗拉强度小、抗拉强度波动大、伸长率小的问题，从而导致采用3102铝合金圆杆的空调散热器扁管的使用性能差，存在强度低、承压低、抗蚀性差、寿命短的问题。

3、本发明采用的技术方案：

4、本发明提供了一种3102铝合金圆杆的连铸连轧制备方法，包括如下步骤：

5、s1将铝液熔炼；

6、s2配料合金化：取锰添加剂、铁添加剂和硅，混匀，分多次加入熔炼的铝液中，得到铝合金液；

7、每次加料后，先搅拌闷炉，再进行下一次加料；

8、s3铝合金液精炼：将铝合金液进行搅拌，同时喷精炼剂粉末进行精炼；

9、s4除气除杂：待铝合金液降温至730～740℃，对铝合金熔体进行炉外除气，二级过滤，静置5～15min；

10、s5二次除气：在730～740℃保温状态下，再次对铝合金熔体进行炉外除气，二级过滤，静置10～25min；

11、s6连铸连轧：将铝合金液机械能水冷，得到铝坯；将铝坯连续热轧，得到铝合金圆杆；

12、s7保温退火，得到3102铝合金圆杆成品。

13、优选地，步骤s1中，控制熔炼炉内温度为780～820℃。

14、优选地，步骤s2中，每一次搅拌闷炉的时长为15min以上。

15、优选地，步骤s3中，精炼温度为770～790℃，喷粉精炼时间为33～38min。

16、优选地，步骤s4和步骤s5中，控制铝合金液温度为730～740℃。

17、优选地，步骤s4中，二级过滤的滤径依次为20目和30目；步骤s5中，二级过滤的滤径依次为40目和50目。

18、优选地，步骤s5中，控制除气后的氢含量≤0.105mg/100mlal。

19、优选地，步骤s6中，铸轧工艺的参数为：控制浇铸时的铝合金液温度为710～740℃，浇铸速度为5.5～6.0t/h，冷却水压力为0.15～0.30mpa，冷却水温度为24～30℃；轧制液温度为46～55℃，轧制液压力为0.26～0.35mpa，轧制温度为540～545℃，轧制速度为7600～8300mm/min。

20、优选地，步骤s7中，保温温度为520～535℃，保温退火时间为4.5～5.2h。

21、本发明的有益效果表现在：

22、连铸连轧是指连续铸造连续轧制(continue casting direct rolling，简称ccdr)，即是把液态铝合金液倒入连铸机中铸造出铝坯，铸出的铝坯称为连铸坯，然后不经冷却，在均热炉中保温一定时间后直接进入热连轧机组中轧制成型的轧制工艺。这种工艺巧妙地把铸造和轧制两种工艺结合起来，相比于传统的先铸造出铝坯后经加热炉加热再进行轧制的工艺具有简化工艺、改善劳动条件、增加金属收得率、节约能源、提高连铸坯质量、便于实现机械化和自动化的优点。

23、本发明通过对3102系铝合金圆杆的连铸连轧生产工艺进行改进，旨在解决目前常规工艺制备得到的3102铝合金圆杆存在的抗拉强度低、且抗拉强度波动大、伸长率低等问题。通过对产品的性能测试发现，采用本发明的生产工艺制备得到的3102铝合金圆杆产品，其表面质量好，再结晶组织均匀，锰晶内偏析小，散热器扁管成品抗拉强度可达到180-190mpa，且抗拉强度波动在5mpa以内，伸长率达到28％以上，且伸长率波动不超过2％，产品质量稳定。

技术特征：

1.一种3102铝合金圆杆的连铸连轧制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的3102铝合金圆杆的连铸连轧制备方法，其特征在于，步骤s1中，控制熔炼炉内温度为780～820℃。

3.根据权利要求1所述的3102铝合金圆杆的连铸连轧制备方法，其特征在于，步骤s2中，每一次搅拌闷炉的时长为15min以上。

4.根据权利要求1所述的3102铝合金圆杆的连铸连轧制备方法，其特征在于，步骤s3中，精炼温度为770～790℃，喷粉精炼时间为33～38min。

5.根据权利要求1所述的3102铝合金圆杆的连铸连轧制备方法，其特征在于，步骤s4和步骤s5中，控制铝合金液温度为730～740℃。

6.根据权利要求1所述的3102铝合金圆杆的连铸连轧制备方法，其特征在于，步骤s4中，二级过滤的滤径依次为20目和30目；

7.根据权利要求1所述的3102铝合金圆杆的连铸连轧制备方法，其特征在于，步骤s5中，控制除气后的氢含量≤0.105mg/100mlal。

8.根据权利要求1所述的3102铝合金圆杆的连铸连轧制备方法，其特征在于，步骤s6中，铸轧工艺的参数为：

9.根据权利要求1所述的3102铝合金圆杆的连铸连轧制备方法，其特征在于，步骤s7中，保温温度为520～535℃，保温退火时间为4.5～5.2h。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的制备方法制备得到的3102铝合金圆杆。

技术总结
本发明涉及铝合金生产加工技术领域，公开了一种3102铝合金圆杆的连铸连轧制备方法，包括如下步骤：S1将铝液熔炼；S2配料合金化：取锰添加剂、铁添加剂和硅，混匀，分多次加入熔炼的铝液中，得到铝合金液；每次加料后，先搅拌闷炉，再进行下一次加料；S3铝合金液精炼：搅拌，同时喷精炼剂粉末进行精炼；S4除气除杂：待铝合金液降温，对铝合金熔体进行炉外除气，二级过滤，静置；S5二次除气：在保温状态下，重复上述除气除杂操作；S6连铸连轧：将铝合金液机械能水冷，得到铝坯；将铝坯连续热轧，得到铝合金圆杆；S7保温退火，得到3102铝合金圆杆成品。本发明制备得到的3102铝合金圆杆抗拉强度可达到80～90MPa，伸长率超25％，且性能稳定。

技术研发人员：洪尧,木群花,杨亚伟,付仕荣,秦春凤,普家顺,杨俊华,和东阳,李明,吕国玺,高颖,张猛,苏克品
受保护的技术使用者：云南铝业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16