專(zhuān)利名稱(chēng)：一種3003反射箔鋁合金及其加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁合金材料及鋁合金板材的加工工藝，具體涉及一種3003反射箔鋁合金及其加工工藝。
背景技術(shù)：
增加鋁合金箔比表面積是提高太陽(yáng)能平板集熱器板芯材料吸熱面積的關(guān)鍵技術(shù)，其主要目的是在鋁箔表面形成密集多孔W、MoAl2O3涂層， 使表面不連續(xù)的空隙尺寸與可見(jiàn)光譜峰值相當(dāng)(太陽(yáng)光輻射的能量主要分布在波長(zhǎng)λ為0.25 3μπι的光譜區(qū)內(nèi))，從而對(duì)可見(jiàn)光起到陷阱作用，進(jìn)而提高對(duì)太陽(yáng)能的吸收率。在現(xiàn)有技術(shù)中，增加鋁合金箔比表面積的制造方法有物理法和化學(xué)法兩種。物理法主要通過(guò)鋁箔表面毛化或鈍化來(lái)實(shí)現(xiàn)，其處理技術(shù)相對(duì)來(lái)講比較容易想到，而化學(xué)方法目前比較常用的是通過(guò)電化學(xué)腐蝕處理技術(shù)或純化學(xué)腐蝕處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)?；瘜W(xué)腐蝕處理的關(guān)鍵技術(shù)在于鋁合金箔的內(nèi)在冶金組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與控制和化學(xué)腐蝕溶液成分的配方與腐蝕流程的設(shè)計(jì)。其中鋁合金箔的內(nèi)在冶金組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與控制是最為關(guān)鍵的技術(shù)，該技術(shù)在專(zhuān)利申請(qǐng)文獻(xiàn)“一種用于反射箔的鋁合金及加工工藝”公開(kāi)號(hào)為CN101671786A中已有相關(guān)說(shuō)明，其發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種鋁合金材料，以及將該材料加工成鋁箔的加工工藝，使得加工成的鋁合金箔的變形組織獲得較高的位錯(cuò)密度，減輕FeAl3、CuAl2化合物對(duì)化學(xué)腐蝕產(chǎn)生位錯(cuò)腐蝕坑形貌的影響來(lái)提高鋁合金箔比表面積。然而上述公開(kāi)的發(fā)明專(zhuān)利，在其技術(shù)方案中，選用的是1070A合金作為生產(chǎn)太陽(yáng)能鋁箔的材料，這種材料的生產(chǎn)成本相對(duì)較高、熔煉鑄軋技術(shù)相對(duì)較為復(fù)雜。因此有必要設(shè)計(jì)一種生產(chǎn)成本低，易于熔煉鑄軋材料用于生產(chǎn)太陽(yáng)能鋁箔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種合金成分和加工工藝，使加工成的鋁合金箔獲得大量均勻細(xì)小彌散的二相化合物和變形均勻的加工組織，利用二相化合物與Al基體電極電位差通過(guò)化學(xué)腐蝕處理來(lái)實(shí)現(xiàn)均勻密集的腐蝕坑貌，來(lái)增加鋁合金箔的比表面積；利用變形均勻的加工組織來(lái)保證腐蝕處理后的鋁合金箔表面具有色澤均勻一致的高表面質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種3003反射箔鋁合金，其特征在于，在所述鋁合金中含有小于等于O. 40wt%的硅、O. 40 O. 60wt%的鐵、O. 05 O. 20wt%的銅、O. 9 I. 5wt %的猛、小于等于O. Iwt %鋅的、小于等于O. 03wt %的鎂、小于等于
O.1 1%的鈦和不可避免的雜質(zhì)，其余的含量為鋁。其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述鋁合金中含有O. 10 O. 20wt %的硅、O. 46
O.50wt%的鐵、O. 14 O. 18wt%的銅、O. 95 I. 05wt%的錳、小于等于O. 03wt%鋅的、小于等于O. 01wt%的鎂、小于等于O. 05被％的鈦和不可避免的雜質(zhì)，其余的含量為鋁。本發(fā)明還提供了一種3003反射箔鋁合金的加工工藝，其特征在于，所述工藝包括如下加工步驟SI :配料，按權(quán)I或2所述的配比將原料配置好；S2:熔煉，將上述比例備好的爐料加入到火焰反射爐中，熔化并升溫，溫度達(dá)到730 760°C時(shí)分析并調(diào)整成份，然后扒渣、調(diào)溫，得到鋁合金熔體；S3 :靜置爐冶煉，將鋁合金熔體轉(zhuǎn)注至靜置爐靜置10分鐘后再精煉，精煉時(shí)間10 15min ；S4晶粒細(xì)化，在精煉過(guò)程中向凈值爐內(nèi)加入鋁鈦硼細(xì)化劑進(jìn)行晶粒細(xì)化，加入量為2kg 4kg/噸招；S5 :在線(xiàn)除氣除渣，將鋁合金熔體通過(guò)除氣箱內(nèi)的氮?dú)饩珶捙懦s質(zhì)氣體，并且每 隔兩小時(shí)扒洛一次；S6 :過(guò)濾除渣，將鋁合金熔體經(jīng)過(guò)濾箱，用雙通道雙級(jí)陶瓷過(guò)濾板進(jìn)行過(guò)濾除渣；S7 :連續(xù)鑄軋，在鑄軋區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)鑄造、軋制變形，將液態(tài)金屬鋁合金熔體鑄軋成
5.O 8. Omm的板帶，再經(jīng)過(guò)板形的調(diào)整、剪切、卷取得到穩(wěn)定鑄軋坯料；S8 :冷軋,通過(guò)冷軋機(jī)將鑄軋還料軋制至成厚度為4. 5 5. 8mm的冷軋還料,然后進(jìn)行一次中間退火，一次中間退火冷卻后再將冷軋還料軋制成O. 4 O. 6mm厚冷軋還料，然后再進(jìn)行二次中間退火，二次中間退火冷卻后再將鋁板軋制成O. 2 O. 3_厚的冷軋坯料；S9 :終軋，將O. 2 O. 3mm厚的冷軋坯料再軋制到O. 07 O. 105mm時(shí)進(jìn)行一次自然時(shí)效，最后軋制成O. 02 O. 05mm的分切還料；SlO :分切、包裝，將O. 02 O. 05mm終軋坯料分切成太陽(yáng)能鋁箔需要的尺寸和形
狀，然后進(jìn)行包裝。其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述4. 5 5. 8mm—次中間退火制度是在爐氣溫度420 520°C下處理22 36h，然后在料溫達(dá)到420 480°C時(shí)降溫至430 490°C下處理3 8h0優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，所述二次中間退火是在爐氣溫度320 400°C下處理20 30h，然后在料溫達(dá)到330 380°C時(shí)降溫至330 370°C下處理3 8h。優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，所述自然時(shí)效是在室溫下停放20 120h。優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，在所述軋鑄區(qū)內(nèi)通過(guò)鑄軋機(jī)鑄嘴，所述熔體流向兩個(gè)相向轉(zhuǎn)動(dòng)且內(nèi)部通有循環(huán)冷卻水的鑄軋輥。優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，所述包裝是采用懸掛式木箱式包裝。優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，在所述連續(xù)鑄軋步驟中，鑄軋機(jī)按鈦絲進(jìn)給速度380 400mm/min ;前箱內(nèi)熔體溫度690 700 °C ;主機(jī)速度O. 6 O. 8m/min ;棍縫4. 3 5. Omm ；鑄軋區(qū)長(zhǎng)度54 58_ ;鑄嘴開(kāi)口度10. 5 12_ ;預(yù)載力350 450T ;卷取張力30 40kN工藝參數(shù)范圍鑄軋生產(chǎn)成7. 5mm板帶，經(jīng)過(guò)板形調(diào)整、剪切、卷取，軋出鑄軋坯料。優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，在所述一次中間退火步驟中，待爐溫< 100°C時(shí)裝爐，升溫I. 5h至460 500 V，保溫30h，降溫Ih至460 V，保溫3 8h，降溫Ih至340 °C，出爐自然冷卻；拐點(diǎn)金屬溫度450°C，溫差比例=2 I ;在所述二次中間退火步驟中，待爐溫(100°C裝爐，升溫I. 5h至340 380°C，保溫30h，降溫Ih至340°C，保溫3 8h，出爐自然冷卻；拐點(diǎn)金屬溫度330°C，溫差比例=2:1。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于I、采用連續(xù)鑄軋法生產(chǎn)工藝，可以從鋁合金熔體直接軋制成5. O 8. Omm厚板坯，與熱軋法需經(jīng)過(guò)鑄造、均火、鋸切銑面、加熱，再熱軋成7. Omm厚的板坯相比，本發(fā)明的工藝流程短，設(shè)備投資少，占地面積小，節(jié)能效果好，生產(chǎn)成本至少降低60%以上，該方法更有利于推廣應(yīng)用。2、采用連續(xù)鑄軋一冷軋一箔軋法生產(chǎn)工藝，與熱軋法相比，板形穩(wěn)定，中凸度可控制在O. I % O. 8%，成品尺寸精度高，可達(dá)O. 001_。3、采用連續(xù)鑄軋一冷軋一箔軋法生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品表面光潔，組織均勻，性能穩(wěn)定，主要性能指標(biāo)如下 a)標(biāo)示21±1 μ m,拉力彡I. 7kg/cm,抗彎彡90次，重量300±20mg,腐蝕率(14%，容量彡 110 μ f/cm2οb)標(biāo)示22±1μπι，拉力彡2.0kg/cm，抗彎彡100次，重量310±20mg，腐蝕率(16%，容量彡 260 μ f/cm2οc)標(biāo)示27± I μ m,拉力彡2. lkg/cm,抗彎彡110次，重量360±20mg,腐蝕率(22%，容量彡 340 μ f/cm2οd)標(biāo)示 38±1μπι，拉力10· 5 12kg/cm，抗彎45 55 次，重量 480±20mg，腐蝕率彡28%，容量彡540 μ f/cm2 οe)標(biāo)示 41±1μηι,拉力11· 8-12. 5kg/cm,抗彎45_48 次，重量 510±20mg,腐蝕率彡28%，容量彡580 μ f/cm2ο標(biāo)示47±1μπι，拉力11· 8-12. 5kg/cm，抗彎38_45 次，重量 600±20mg，腐蝕率^ 28%,容量彡 600 μ f/cm具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例如下一種3003反射箔鋁合金，鋁合金中含有如下化學(xué)成分
…」化學(xué)成分(％)
合金牌-----P-----
號(hào)Fe Si Cu Mn Mg Ni Zn Ti Cr ... Zr Al
0.46- 0.10 0.14- 0.95 余
3003<0.01 <0.01 <0.01 <0.01 ......... Θ
0.50 0.20 0.18 1.05___~ —______量一種3003反射箔鋁合金的加工工藝，其工藝包括如下加工步驟第一步配料，按上述化學(xué)成分及配比將原料配置好；第二步熔煉，將符合要求的鋁錠和廢料加入到火焰反射爐中，加熱熔化后進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁跍囟冗_(dá)到735°C時(shí)進(jìn)行成份分析，根據(jù)分析結(jié)果加入Fe、Si、Cu、Mn、Zn、Ti、Mg進(jìn)行成份調(diào)整；成份合格后調(diào)整溫度，鋁合金熔體出爐溫度755°C。第三步靜置爐精煉，將鋁合金熔體轉(zhuǎn)注至靜置爐靜置10分鐘后進(jìn)行一次氮?dú)鈬姺劬珶?，精煉時(shí)間為10 15分鐘，精煉完后扒去表面浮渣。靜置爐的溫度控制在740 750°C;根據(jù)氫含量的情況決定是否每隔2小時(shí)作一次氮?dú)饩珶?，精煉時(shí)間15 20分鐘。，第四步晶粒細(xì)化，將鋁鈦硼晶粒細(xì)化劑通過(guò)鈦絲進(jìn)給機(jī)加入到除氣箱鋁液入口處，加入量為2kg 4kg/噸鋁，對(duì)熔體進(jìn)行變質(zhì)細(xì)化。第五步在線(xiàn)除氣除渣，將鋁合金熔體經(jīng)除氣箱，通過(guò)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為99. 995%的氮?dú)膺M(jìn)行除氫，在線(xiàn)除氣時(shí)除氣箱的溫度保持在730 750°C，并且每隔兩小時(shí)對(duì)除氣箱進(jìn)行一次扒渣，使鋁合金熔體中氫含量小于O. 15ml/100gAl。
第六步過(guò)濾，經(jīng)過(guò)濾箱，采用雙通道過(guò)濾精度為30PPI和60PPI的雙級(jí)陶瓷過(guò)濾板過(guò)濾。第七步連續(xù)鑄軋，將招合金熔體通過(guò)鑄軋機(jī)按鈦絲進(jìn)給速度380 400mm/min ；前箱內(nèi)熔體溫度690 700°C ;主機(jī)速度O. 6 O. 8m/min ;輥縫4. 3 5. Omm ;鑄軋區(qū)長(zhǎng)度54 58_ ;鑄嘴開(kāi)口度10. 5 12_ ;預(yù)載力350 450T ;卷取張力30 40kN工藝參數(shù)范圍鑄軋生產(chǎn)成7. 5_板帶，經(jīng)過(guò)板形調(diào)整、剪切、卷取，軋出鑄軋坯料；第八步冷軋，7·5±α3—5.0(—次中間退火)一2.8— I. 6 — O. 9 — O. 4 (重卷機(jī)切邊二次中間退火)—O. 24 (直接轉(zhuǎn)箔軋生產(chǎn))。第九步一次中間退火，待爐溫彡100°C裝爐，升溫I. 5h至460 500°C，保溫30h，降溫Ih至460°C，保溫3 8h，降溫Ih至340°C，出爐自然冷卻。拐點(diǎn)金屬溫度450°C，溫差比例=2 I。第十步二次中間退火，待爐溫彡100°C裝爐，升溫I. 5h至340 380°C，保溫30h，降溫Ih至340°C，保溫3 8h，出爐自然冷卻。拐點(diǎn)金屬溫度330°C，溫差比例=2 I第^^一步終軋，O.24 — 0. 15 — O. 09(停放 72h 自然時(shí)效)一O. 062 — O. 047 (停放24h自然時(shí)效)一O. 038 (停放24h自然時(shí)效)一O. 027 (停放24h自然時(shí)效)—O. 021±CI.001。O. 24 — O. 15 — O. 09(停放 72h 自然時(shí)效)—O. 062 — O. 047 (停放 24h 自然時(shí)效)一0.041 (停放24h自然時(shí)效)一0.029 (停放24h自然時(shí)效)一0·022±α(ι(ι1。O. 24 — O. 15 — O. 09(停放 72h 自然時(shí)效)—O. 062 — O. 047 (停放 24h 自然時(shí)效)一0.038 (停放 24h 自然時(shí)效)一0·027±α001。O. 24 — O. 15 — O. 09(停放 72h 自然時(shí)效)—O. 062 — O. 047 (停放 24h 自然時(shí)
效)—O. 038±CI.001。O. 24 — O. 15 — O. 09(停放 72h 自然時(shí)效)—O. 062 — O. 047 (停放 24h 自然時(shí)
效)—O. 041±CI.001。O. 24 — O. 15 — O. 09 (停放 72h 自然時(shí)效)—O. 062 — O. 047土0.001。第十二步分切，將粗中軋制成O. 021mm、0. 022mm、0. 027mm、0. 038mm、0. 041mm、
0.047mm的分切坯料分切成客戶(hù)所需求的太陽(yáng)能箔。第十三步檢查包裝，采用懸掛式箱式包裝，運(yùn)輸?shù)娇蛻?hù)手中。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種3003反射箔鋁合金，其特征在于，在所述鋁合金中含有小于等于O. 40wt %的娃、O. 40 O. 60wt%的鐵、O. 05 O. 20wt%的銅、O. 9 I. 5wt%的猛、小于等于O. Iwt %的鋅、小于等于O. 03wt%的鎂、小于等于O. 1 丨％的鈦和不可避免的雜質(zhì)，其余的含量為鋁。
2.如權(quán)利要求I所述的3003反射箔鋁合金，其特征在于，所述鋁合金中含有O.10 O. 20wt% 的硅、O. 46 O. 50wt% 的鐵、O. 14 O. 18wt% 的銅、O. 95 I. 05wt% 的錳、小于等于O. 03wt%鋅的、小于等于O. Olwt %的鎂、小于等于O. 05wt %的鈦和不可避免的雜質(zhì)，其余的含量為鋁。
3.—種3003反射箔鋁合金的加工工藝，其特征在于，所述工藝包括如下加工步驟 51:配料，按權(quán)I或2所述的配比將原料配置好； 52:熔煉，將上述比例備好的爐料加入到火焰反射爐中，熔化并升溫，溫度達(dá)到730 760°C時(shí)分析并調(diào)整成份，然后扒渣、調(diào)溫，得到鋁合金熔體； 53:靜置爐冶煉，將鋁合金熔體轉(zhuǎn)注至靜置爐靜置10分鐘后再精煉，精煉時(shí)間10 15min ； 54:晶粒細(xì)化，在精煉過(guò)程中向凈值爐內(nèi)加入鋁鈦硼細(xì)化劑進(jìn)行晶粒細(xì)化，加入量為2kg 4kg/噸鋁； S5:在線(xiàn)除氣除渣，將鋁合金熔體通過(guò)除氣箱內(nèi)的氮?dú)饩珶捙懦s質(zhì)氣體，并且每隔兩小時(shí)扒渣一次； 56:過(guò)濾除渣，將鋁合金熔體經(jīng)過(guò)濾箱，用雙通道雙級(jí)陶瓷過(guò)濾板進(jìn)行過(guò)濾除渣； 57:連續(xù)鑄軋，在鑄軋區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)鑄造、軋制變形，將液態(tài)金屬鋁合金熔體鑄軋成5. O 8. Omm的板帶，再經(jīng)過(guò)板形的調(diào)整、剪切、卷取得到穩(wěn)定鑄軋坯料； 58:冷軋，通過(guò)冷軋機(jī)將鑄軋坯料軋制至成厚度為4. 5 5. 8mm的冷軋坯料，然后進(jìn)行一次中間退火，一次中間退火冷卻后再將冷軋還料軋制成O. 4 O. 6mm厚冷軋還料,然后再進(jìn)行二次中間退火，二次中間退火冷卻后再將鋁板軋制成O. 2 O. 3_厚的冷軋坯料； 59:終軋，將O. 2 O. 3mm厚的冷軋坯料再軋制到O. 07 O. 105mm時(shí)進(jìn)行一次自然時(shí)效，最后軋制成O. 02 O. 05mm的分切還料； SlO :分切、包裝，將O. 02 O. 05mm終軋坯料分切成太陽(yáng)能鋁箔需要的尺寸和形狀，然后進(jìn)行包裝。
4.如權(quán)利要求3所述3003反射箔鋁合金的加工工藝，其特征在于，所述4.5 5. 8mm —次中間退火制度是在爐氣溫度420 520°C下處理22 36h，然后在料溫達(dá)到420 480°C時(shí)降溫至430 490°C下處理3 8h。
5.如權(quán)利要求3所述3003反射箔鋁合金的加工工藝，其特征在于，所述二次中間退火是在爐氣溫度320 400°C下處理20 30h，然后在料溫達(dá)到330 380°C時(shí)降溫至330 370°C下處理3 8h。
6.如權(quán)利要求3所述3003反射箔鋁合金的加工工藝，其特征在于，所述自然時(shí)效是在室溫下停放20 120h。
7.如權(quán)利要求3所述3003反射箔鋁合金的加工工藝，其特征在于，在所述軋鑄區(qū)內(nèi)通過(guò)鑄軋機(jī)鑄嘴，所述熔體流向兩個(gè)相向轉(zhuǎn)動(dòng)且內(nèi)部通有循環(huán)冷卻水的鑄軋輥。
8.如權(quán)利要求3所述3003反射箔鋁合金的加工工藝，其特征在于，所述包裝是采用懸掛式木箱式包裝。
9.如權(quán)利要求3所述3003反射箔鋁合金的加工工藝，其特征在于，在所述連續(xù)鑄軋步驟中，鑄軋機(jī)按鈦絲進(jìn)給速度380 400mm/min ;前箱內(nèi)熔體溫度690 700°C ;主機(jī)速度O. 6 O. 8m/min ;棍縫4. 3 5. Omm ;鑄乳區(qū)長(zhǎng)度54 58臟；鑄嘴開(kāi)口度10. 5 1 2mm ;預(yù)載力350 450T ;卷取張力30 40kN工藝參數(shù)范圍鑄軋生產(chǎn)成7. 5mm板帶，經(jīng)過(guò)板形調(diào)整、剪切、卷取，軋出鑄軋坯料。
10.如權(quán)利要求3所述3003反射箔鋁合金的加工工藝，其特征在于，在所述一次中間退火步驟中，待爐溫彡100°c時(shí)裝爐，升溫I. 5h至460 500°C，保溫30h，降溫Ih至460°C，保溫3 8h，降溫Ih至340°C，出爐自然冷卻；拐點(diǎn)金屬溫度450°C，溫差比例=2 : I ;在所述二次中間退火步驟中，待爐溫彡100°C裝爐，升溫I. 5h至340 380°C，保溫30h，降溫Ih至340°C，保溫3 8h，出爐自然冷卻；拐點(diǎn)金屬溫度330°C，溫差比例=2 I。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種3003反射箔鋁合金，在鋁合金中含有硅、鐵、銅、錳、鋅、鎂、鈦和不可避免的雜質(zhì)，其余的含量為鋁。所述技術(shù)工藝包括配料、熔煉、靜置爐冶煉、晶粒細(xì)化、在線(xiàn)除氣除渣、過(guò)濾除渣、連續(xù)鑄軋、冷軋、終軋、分切和包裝。通過(guò)上述材料成分的配置及加工和工藝設(shè)置，使加工成的鋁合金箔可獲得大量均勻細(xì)小彌散的二相化合物和變形均勻的加工組織，利用二相化合物與Al基體電極電位差，通過(guò)化學(xué)腐蝕處理來(lái)實(shí)現(xiàn)均勻密集的腐蝕坑貌，來(lái)增加鋁合金箔的比表面積；利用變形均勻的加工組織來(lái)保證，腐蝕處理后的鋁合金箔表面具有色澤均勻一致的高表面質(zhì)量。
文檔編號(hào)C22F1/04GK102912191SQ20111021646
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者吳丹, 彭映平, 黃元春, 王民生, 黃善球 申請(qǐng)人:江陰新仁科技有限公司