專(zhuān)利名稱：一種超薄空調(diào)鋁箔及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁箔及其制備方法，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種空調(diào)鋁箔及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著空調(diào)機(jī)日益廣泛地應(yīng)用在工業(yè)、商業(yè)、軍事、民用各個(gè)領(lǐng)域，制冷機(jī)生產(chǎn)企業(yè)在技術(shù)和市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)也日益深化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)輕量化、小型化，同時(shí)有效降低生產(chǎn)成本，成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要方面和有效手段。為此，空調(diào)器生產(chǎn)廠家通常采用減薄空調(diào)箔厚度的方法實(shí)現(xiàn)一舉多得的競(jìng)爭(zhēng)效果。但是，減薄厚度會(huì)導(dǎo)致散熱翅片的抗倒片能力下降，這就需要提高強(qiáng)度來(lái)彌補(bǔ)，然而，強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率通常總是一對(duì)矛盾提高強(qiáng)度，伸長(zhǎng)率就會(huì)下降，而伸長(zhǎng)率越低，翅片沖制過(guò)程中的破片率就會(huì)越高。所以如何實(shí)現(xiàn)翅片空調(diào)箔的綜合性能更好即強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、杯突值都均衡優(yōu)良，而且還要保持上述力學(xué)性能的各向同性良好，就成為各個(gè)企業(yè)面臨的一道技術(shù)難題；另一方面，減薄翅片空調(diào)箔的厚度，通常會(huì)需要增加軋制道次，因此也會(huì)急劇增加空調(diào)箔廠家的生產(chǎn)難度和生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種超薄空調(diào)鋁箔及其制造方法，其具有如下優(yōu)點(diǎn)能夠以很少的軋制道次、很低成本，生產(chǎn)出強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、杯突值都均衡優(yōu)良、且相關(guān)力學(xué)性能的各向同性良好即綜合性能優(yōu)良的翅片空調(diào)箔。為此，本發(fā)明的技術(shù)解決方案之一是一種超薄空調(diào)鋁箔，包括以下重量比率的組份:A1 :99. 10% -99. 50%, Fe :0. 26 0. 38%, Si :0. 06 0. 15%, Mn :0. 15 0. 25%, V
0.008 0. 017%, Ti 0. 023 0. 043%, Cu 彡 0. 01%, Mg 彡 0. 01%，不可避免的雜質(zhì)
余里ο本發(fā)明空調(diào)鋁箔，采用特有的組份配方及獨(dú)到的摻雜、和控制非必要雜質(zhì)技術(shù)，使得鋁材在力學(xué)強(qiáng)度、偏析均勻性、塑性、退火穩(wěn)定性等諸多方面都得到全面改善，形成了微觀更為均勻的晶粒構(gòu)造，而且其能更好適應(yīng)熔煉、精煉、鑄軋、精軋各個(gè)步驟工藝參數(shù)的調(diào)整和變化，并為在低道次、低能耗、很低成本條件下，軋制生產(chǎn)出強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、杯突值都均衡優(yōu)良、且相關(guān)力學(xué)性能的各向同性良好即綜合性能優(yōu)良的翅片空調(diào)箔，奠定了堅(jiān)實(shí)的基石出。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)證明，本發(fā)明空調(diào)鋁箔在高速?zèng)_翅中不開(kāi)裂、無(wú)倒箔，翻邊高度可達(dá)
1.5mm，機(jī)械性能很好滿足了市場(chǎng)要求，同時(shí)本發(fā)明鋁箔可通過(guò)減少道次以及增加寬度的方式進(jìn)行制備，大大增加生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)成本，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著。為了進(jìn)一步提高組份配方及摻雜控雜技術(shù)的工藝效果、及微觀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，本發(fā)明還包括如下改進(jìn)所述各組份的重量比率為:A1:99. 20% -99. 40%,Fe :0. 28 0. 36%,Si :0. 08 0. 13%, Mn 0. 17 0. 23%，V :0. 010 0. 015%，Ti :0. 025 0. 04%, Cu ^ 0. 01%, Mg 彡0.01%，不可避免的雜質(zhì)余量；且控制！^ Si = 2. 6-3. 6 1。本發(fā)明組份配方及摻雜控雜技術(shù)基于如下技術(shù)理念Fe在一定范圍內(nèi)可以細(xì)化再結(jié)晶晶粒，形成的FeAl3強(qiáng)化相有利于鋁箔機(jī)械性能的提高，同時(shí)可以降低Mn的偏析程度。Si能提高塑性，同時(shí)Je和Si比例控制在2. 6-3. 6 1范圍時(shí)，Si與狗在一起能有效減少鑄軋過(guò)程中第二相尺寸和晶粒尺寸，減少鋁合金中脆性雜質(zhì)相，改善鑄軋組織，提高合金綜合性能，并使得在沖壓過(guò)程，基材中傾向于導(dǎo)致45°制耳的狗與傾向于導(dǎo)致90° 或0°制耳的Si聯(lián)合作用、從而提高制耳方向的均勻性，從而提高空調(diào)箔的各向同性性能。加入Mn可生成均勻彌散的MnAl6析出物，提高鋁箔的極限深沖減薄率，防止翅片成形時(shí)產(chǎn)生邊緣裂紋，但Mn元素容易晶內(nèi)偏析，造成組織不均勻，所以對(duì)Mn元素加入量進(jìn)行了控制；控制V含量，可改善成品的退火再結(jié)晶溫度區(qū)間，確保退火性能的穩(wěn)定性，縮小成品退火性能的波動(dòng)幅度。為了進(jìn)一步協(xié)調(diào)摻雜與工藝步驟的配合性、降低關(guān)鍵摻雜的微觀不利影響、提高其工藝效果及微觀有益性，本發(fā)明還包括如下改進(jìn)所述空調(diào)鋁箔經(jīng)過(guò)熔煉、精煉、連續(xù)鑄軋、冷軋、箔軋步驟制得，40-60%的所述Ti 組份是加入在所述熔煉步驟的鋁液中，而其余60-40%的所述Ti組份是經(jīng)由Α1-5 -1Β合金絲加入在所述連續(xù)鑄軋步驟中除氣前的鋁液中。Ti含量及其加入方式是本發(fā)明的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，Ti的強(qiáng)度很高，與鋼鐵相等，起到強(qiáng)化作用，另外Ti的重要作用是細(xì)化晶粒，然而，經(jīng)驗(yàn)提示起晶粒細(xì)化作用TiB2形核質(zhì)點(diǎn)隨著保溫延長(zhǎng)會(huì)聚集長(zhǎng)大，甚至沉淀，當(dāng)TB2粒子尺寸大于IOum就不能成為鋁結(jié)晶的核心，失去晶粒細(xì)化的作用，造成鑄軋過(guò)程中晶粒細(xì)化不夠，故本發(fā)明在熔煉爐加鋁鈦中間合金，爐中控制Ti含量0. 013-0. 020%，隨后在連續(xù)鑄軋步驟中除氣箱入口加入AlTiB絲 (AlTiB絲中Ti含量為5%，B含量)，并且保證Ti增量0.012% -0. 020%，增加鋁化物 (TiAl3)和硼化物(TiB2),達(dá)到細(xì)化晶粒，保證晶粒度1級(jí)，從而提高空調(diào)箔的塑性。為了進(jìn)一步增加鋁箔的力學(xué)性能的綜合平衡，提高空調(diào)鋁箔的各向同性，本發(fā)明還包括如下改進(jìn)所述空調(diào)鋁箔，其抗拉強(qiáng)度> 133Mpa，其縱橫向抗拉強(qiáng)度差別率< 2. 5% ；其伸長(zhǎng)率> 16%，其縱橫向伸長(zhǎng)率差別率< 7%。相應(yīng)地，本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是一種如上所述超薄空調(diào)鋁箔的制造方法， 包括熔煉、精煉、連續(xù)鑄軋、冷軋、箔軋步驟，而40-60%的所述Ti組份是加入在所述熔煉步驟的鋁液中，而其余60-40%的所述Ti組份是加入在所述連續(xù)鑄軋步驟中除氣前的鋁液中。本發(fā)明空調(diào)鋁箔的制造方法獨(dú)到地在Ti組份的加入上，采取分步驟加入，避免因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng)保持熔煉溫度而致形核質(zhì)點(diǎn)TiAl3發(fā)生沉淀，從而能夠明顯提高鑄軋過(guò)程中晶粒細(xì)化程度，充分發(fā)揮和優(yōu)化本發(fā)明組份配方和摻雜控雜形成的良好微觀結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)了以低道次、低能耗、彳艮低成本，軋制生產(chǎn)出強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、杯突值都均衡優(yōu)良、且相關(guān)力學(xué)性能的各向同性良好即綜合性能優(yōu)良的翅片空調(diào)箔。
為了更充分發(fā)揮和優(yōu)化本發(fā)明箔材配方的微觀結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步提高本發(fā)明方法的節(jié)能性、工藝簡(jiǎn)捷性，本發(fā)明制造方法還包括如下改進(jìn)所述連續(xù)鑄軋步驟中，控制溫度在690 700°C，鑄軋速度在1100 1200mm/min， 將鋁熔鑄軋成厚6. 2士0. 2mm、寬1300 1720mm的成卷鑄軋板。(本文加工中所有板厚單位均為mm，誤差在士3-5% )。所述冷軋步驟包括5個(gè)道次，第一道次對(duì)所述成卷鑄軋板的壓下率52. 5-55. 5%, 在第3道次后對(duì)所述成卷鑄軋板進(jìn)行兩側(cè)切邊h20mm-h30mm，再經(jīng)后2道次冷軋，制得 0. 23 士 0. 005mm的成卷冷軋板。所述箔軋步驟對(duì)所述成卷冷軋板進(jìn)行2道次軋制，制得厚度為0. 080 0. 085mm
的成卷鋁箔。冷軋5道次中的板厚遞減及過(guò)程為6. 2-2. 85-1. 45-0. 82-切邊-0. 42-0. 23得成卷冷軋板，再箔軋2道次，其中的板厚遞減過(guò)程為0. 23-0. 13-0. 080 0. 085mm。本發(fā)明方法在冷箔軋各道次使用大壓下量軋制，特別是冷軋第一道次壓下量達(dá)到 52. 5-55.5%，大壓下量軋制使鑄軋板晶粒破碎更劇烈、更均勻，可以提高成品退火時(shí)產(chǎn)生粗大晶粒的溫度，抑制成品大晶粒的產(chǎn)生，提高翅片鋁箔的深沖性能。同時(shí)，減少軋制道次， 從而提高軋制效率，減少生產(chǎn)周期。在所述箔軋步驟之后，所述制造方法還包括對(duì)所述成卷鋁箔進(jìn)行分切、成品退火步驟；成品退火步驟控制爐溫在沈5 272°C范圍，退火時(shí)間25-30小時(shí)。所述退火步驟包括把經(jīng)分切的所述成卷鋁箔直接輸入退火爐。本發(fā)明方法采用低溫+長(zhǎng)時(shí)間保溫退火，直接控制爐氣溫度，可以減小鋁箔各向異性，有利于提高翅片鋁箔的深沖性能并減少?zèng)_刺過(guò)程中的裂紋傾向。然后，根據(jù)裝爐量大小，料卷上架，卷上無(wú)需打熱電偶，操作簡(jiǎn)便且避免了廢料的產(chǎn)生。以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 按如下重量配比成分組成A1:99. 40%, Fe :0. 28%, Si :0. 08%, Mn :0. 17%, Cu :0. 0005%, Mg :0. 0005%, Ti :0. 025%, V :0. 010 %，其他為不可避免的雜質(zhì)。其制備過(guò)程如下(1)將所述重量份的原料放入熔煉爐里，在700 760°C和735 750°C的溫度下，分別進(jìn)行熔煉和精煉。( 在690 700°C的溫度下，在除氣箱入口補(bǔ)充添加 Α1-5 -1Β合金絲，用鑄軋機(jī)以1100 1200mm/min速度將熔鋁連續(xù)鑄軋成厚度6. 2mm、 寬度1300mm的成卷鑄軋板。(3)各道次大壓下量軋制，冷軋5道次中的板厚遞減及過(guò)程為6. 2-2. 85-1. 45-0. 82-兩側(cè)切邊后寬度1260mm-0. 42-0. 23得成卷冷軋板，再箔軋2道次，其中的板厚遞減過(guò)程為0. 23-0. 13-0. 080 0. 085，共7個(gè)道次軋制得到成卷鋁箔。 (4) 1260mm寬度成品大卷直接進(jìn)行272°C X30小時(shí)的退火。(5)所得鋁箔性能縱向/橫向抗拉強(qiáng)度133/136MPa，縱向/橫向伸長(zhǎng)率20/19%，杯突:6. 5mm。實(shí)施例2 按如下重量配比成分組成=Al:99. 20%, Fe :0. 36%, Si :0. 13%, Mn :0. 23%, Cu 0. 005%, Mg 0. 005%, Ti :0. 04%，V :0. 015%，其他為不可避免的雜質(zhì)。其制備方式如下
5(1)將所述重量份的原料放入熔煉爐里，在700 760°C和735 750°C的溫度下，分別進(jìn)行熔煉和精煉。( 在690 700°C的溫度下，在除氣箱入口補(bǔ)充添加Α1-5 -1Β合金絲，用鑄軋機(jī)以1100 1200mm/min速度將熔鋁連續(xù)鑄軋成厚度6. 2mm、寬度1720mm的成卷鑄軋板。(3)各道次大壓下量軋制，冷軋5道次中的板厚遞減及過(guò)程為6. 2-2. 85-1. 45-0. 82-兩側(cè)切邊后寬度1675mm-0. 42-0. 23得成卷冷軋板，再箔軋2道次，其中的板厚遞減過(guò)程為 0. 23-0. 13-0. 080 0. 085，共7個(gè)道次軋制得到成卷鋁箔。(4)將得到鋁箔通過(guò)厚箔剪對(duì)切成2組825mm寬度的大卷。( 將對(duì)切厚度825mm寬度大卷進(jìn)行270°C X27小時(shí)退火。 (6)所得鋁箔性能縱向/橫向抗拉強(qiáng)度137/139MPa，縱向/橫向伸長(zhǎng)率18/17%，杯突 6. 3mm。實(shí)施例3 按如下重量配比成分組成:A1:99. 35%, Fe :0. 32%, Si :0. 11 %, Mn :0. 20%, Cu :0. 004%, Mg :0. 001%,, Ti :0. 03%，V :0. 013 %，其他為不可避免的雜質(zhì)。其制備方式如下(1)將所述重量份的原料放入熔煉爐里，在700 760°C和735 750°C的溫度下，分別進(jìn)行熔煉和精煉成鋁液體。( 在690 700°C的溫度下，在除氣箱入口補(bǔ)充添加 Α1-5 -1Β合金絲，用鑄軋機(jī)以1100 1200mm/min速度將熔鋁連續(xù)鑄軋成厚度6. 2mm，寬度1575mm的成卷鑄軋板。( 各道次大壓下量軋制，冷軋5道次中的板厚遞減及過(guò)程為 6. 2-2. 85-1. 45-0. 82-兩側(cè)切邊后寬度1535mm-0. 42-0. 23得成卷冷軋板，再箔軋2道次，其中的板厚遞減過(guò)程為0. 23-0. 13-0. 080 0. 085，共7個(gè)道次軋制得到成卷鋁箔。(4)將得到鋁箔通過(guò)厚箔剪對(duì)切成768mm和738mm寬度的大卷，( 將大卷進(jìn)行X25小時(shí)退火。(6)所得鋁箔性能縱向/橫向抗拉強(qiáng)度141/143MPa，縱向/橫向伸長(zhǎng)率17/16%, 杯突:6. 2mmο
權(quán)利要求
1.一種超薄空調(diào)鋁箔，包括以下重量比率的組份A1 :99. 10% -99. 50%, Fe :0. 26 0. 38%,Si 0. 06 0. 15%,Mn :0. 15 0. 25%，V :0. 008 0. 017%,Ti :0. 023 0. 043%, Cu 彡0. 01%, Mg 彡0. 01%，不可避免的雜質(zhì)余量。
2.如權(quán)利要求1所述超薄空調(diào)鋁箔，其特征在于所述各組份的重量比率為A1 99. 20% -99. 40%,Fe :0. 28 0. 36%,Si :0. 08 0. 13%,Mn :0. 17 0. 23%,V :0. 010 0. 015%, Ti 0. 025 0. 04%, Cu ^ 0. 01%, Mg ^ 0. 01%，不可避免的雜質(zhì)余量；且控制 Fe Si = 2. 6-3. 6:1。
3.如權(quán)利要求1或2所述超薄空調(diào)鋁箔，其特征在于所述空調(diào)鋁箔經(jīng)過(guò)熔煉、精煉、 連續(xù)鑄軋、冷軋、箔軋步驟制得，40-60%的所述Ti組份是加入在所述熔煉步驟的鋁液中， 而其余60-40 %的所述Ti組份是經(jīng)由Α1-5 -1Β合金絲加入在所述連續(xù)鑄軋步驟中除氣前的鋁液中。
4.如權(quán)利要求1或2所述超薄空調(diào)鋁箔，其特征在于所述空調(diào)鋁箔，其抗拉強(qiáng)度 ^ 133Mpa，其縱橫向抗拉強(qiáng)度差別率彡2.5% ；其伸長(zhǎng)率> 16%，其縱橫向伸長(zhǎng)率差別率(7%。
5.一種如權(quán)利要求1-4之一所述超薄空調(diào)鋁箔的制造方法，包括熔煉、精煉、連續(xù)鑄軋、冷軋、箔軋步驟，其特征在于40-60%的所述Ti組份是加入在所述熔煉步驟的鋁液中， 而其余60-40%的所述Ti組份是加入在所述連續(xù)鑄軋步驟中除氣前的鋁液中。
6.如權(quán)利要求5所述超薄空調(diào)鋁箔的制造方法，其特征在于所述連續(xù)鑄軋步驟中，控制溫度在690 700°C，鑄軋速度在1100 1200mm/min，將鋁熔鑄軋成厚6. 2士0. 2mm、寬 1300 1720mm的成卷鑄軋板。
7.如權(quán)利要求6所述超薄空調(diào)鋁箔的制造方法，其特征在于所述冷軋步驟包括5道次，第一道次對(duì)所述成卷鑄軋板的壓下率52. 5 55. 5%，在第3道次后對(duì)所述成卷鑄軋板進(jìn)行兩側(cè)切邊h20mm-h30mm，再經(jīng)后2道次冷軋，制得0. 23士0. 005mm的成卷冷軋板。
8.如權(quán)利要求7所述超薄空調(diào)鋁箔的制造方法，其特征在于所述箔軋步驟對(duì)所述成卷冷軋板進(jìn)行2道次軋制，制得厚度為0. 080 0. 085mm的成卷鋁箔。
9.如權(quán)利要求8所述超薄空調(diào)鋁箔的制造方法，其特征在于冷軋5道次中的板厚遞減及過(guò)程為6. 2-2. 85-1. 45-0. 82-切邊-0. 42-0. 23mm,即得成卷冷軋板，箔軋2道次板厚遞減過(guò)程為0. 23-0. 13-0. 080 0. 085mm。
10.如權(quán)利要求6-9之一所述超薄空調(diào)鋁箔的制造方法，其特征在于在所述箔軋步驟之后，所述制造方法還包括對(duì)所述成卷鋁箔進(jìn)行成品退火步驟；成品退火步驟控制爐溫在 265 272°C范圍，退火時(shí)間25-30小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超薄空調(diào)鋁箔及其制造方法，空調(diào)鋁箔包括以下重量比率的組份Al99.10％-99.50％，F(xiàn)e0.26～0.38％，Si0.06～0.15％，Mn0.15～0.25％，V0.008～0.017％，Ti0.023～0.043％，Cu≤0.01％，Mg≤0.01％，不可避免的雜質(zhì)余量。針對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的上述問(wèn)題，本發(fā)明超薄空調(diào)鋁箔及其制造方法能夠以很少的軋制道次、很低成本，生產(chǎn)出強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、杯突值都均衡優(yōu)良、且相關(guān)力學(xué)性能的各向同性良好即綜合性能優(yōu)良的翅片空調(diào)箔。
文檔編號(hào)B21B1/40GK102329992SQ20111025988
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月3日
發(fā)明者朱靈裴, 池國(guó)明 申請(qǐng)人:乳源東陽(yáng)光精箔有限公司