專利名稱：高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)器用鋁箔及其制造方法，更具體地說，涉及一種高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔及其制造方法。
背景技術(shù)：
由于高熱交換效率空調(diào)器在使用過程中要保證高的散熱效率，對(duì)鋁箔翅片的設(shè)計(jì)要求較高，要么孔型復(fù)雜，要么翻邊高度大，這就對(duì)鋁箔材料的性能提出了更高的要求?？照{(diào)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，空調(diào)企業(yè)越來越注重節(jié)能減重，對(duì)材料的要求越來越高，組織和性能必須均勻，冶金缺陷少，各向異性小，延展性好，厚度均勻，平直度好。專利號(hào)為CN 101307404A,專利名稱為“高性能空調(diào)鋁箔及其制造方法”，專利號(hào)為CN101824568A，專利名稱為“空調(diào)用鋁箔材料及空調(diào)用鋁箔的制造方法”，以上兩種專利生產(chǎn)的鋁箔一般用于 對(duì)熱交換效率要求并不高的空調(diào)器中，如家用空調(diào)，其翻邊高度FP < 3_。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的任務(wù)在于提供了一種滿足高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔沖制要求的高性能鋁箔及其制造方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的，一種高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔，其組成成分及重量百分比為Fe 0. 60 O. 90%,Si 0 O. 10%,Cu 0 O. 05%,Mn 0 O. 05%,Mg 0 O. 03%, Cr 0. 03 O. 07%, Ti 0. 015 O. 04%，余量為鋁。一種高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔制造方法，包括以下工藝步驟(I)熔煉與精煉，按各組分重量百分比將原材料加入熔煉爐內(nèi)熔煉，熔煉時(shí)熔體溫度為735 760V，靜置爐內(nèi)精煉溫度為735 755°C，精煉時(shí)間15 20分鐘，組成成分Ti以Al-Ti-B絲形式在流槽中加入；(2)半連續(xù)鑄造，在半連續(xù)鑄造機(jī)上鑄造得到鑄錠；(3)熱軋，開軋溫度為490 520°C，將鑄錠軋至7. Omm厚的熱軋坯料；(4)熱軋坯料退火，將熱軋坯料放在退火爐里進(jìn)行退火，退火溫度為560 600°C，保溫7 11小時(shí)；(5)冷軋，在冷軋機(jī)上將7. Omm厚度的熱軋坯料經(jīng)6 7道次軋制至O. 115
O.18mm的鋁箔；(6)成品退火，將O. 115 O. 18mm的鋁箔放在退火爐里進(jìn)行成品退火，退火溫度280 320°C，保溫6 9小時(shí)；(7)經(jīng)拉矯、剪切后，即制成本發(fā)明的高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔。在半連續(xù)鑄造過程中，在一定范圍內(nèi)提高鑄造溫度，則鑄錠液穴變深，結(jié)晶前沿溫度梯度變陡，結(jié)晶時(shí)冷卻速度大，晶內(nèi)結(jié)構(gòu)細(xì)化，但同時(shí)形成柱狀晶、羽毛晶組織的傾向增大；在一定范圍內(nèi)，鑄造速度越高，晶粒越細(xì)小，但鑄造速度過高，會(huì)造成液穴變深，過渡帶尺寸變寬，結(jié)晶組織易粗化，同時(shí)中心疏松傾向增大，區(qū)域偏析加劇，組織和成分的不均勻性增加，提高鑄造溫度，使鑄錠晶粒粗化傾向增加；在一定的范圍內(nèi)，隨著冷卻強(qiáng)度的增大，熔體結(jié)晶速度提高，熔體中溶質(zhì)元素來不及擴(kuò)散，造成過冷度增加，晶核增多，所形成的晶粒細(xì)小，同時(shí)過渡帶尺寸縮小，鑄錠致密度提高，疏松傾向減小，區(qū)域偏向程度減小。因此，為獲得更為均勻、細(xì)小的鑄造組織晶粒，所述步驟(2)中，在半連續(xù)鑄造機(jī)上進(jìn)行鑄造，控制鑄造溫度為690 700°C，鑄造速度為50 60mm/min，冷卻水流量為210 260m3/h。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，為了獲得更優(yōu)的成品質(zhì)量，避免生產(chǎn)過程中廢品率的升高，所述步驟(3)熱軋前對(duì)鑄錠進(jìn)行鋸切與銑面，切除鑄錠兩端部并對(duì)鑄錠表面進(jìn)行銑肖IJ。鑄錠兩端容易形成鑄造缺陷如開裂、夾渣等情況，鑄錠表面也會(huì)粘附有鋁屑，邊緣有毛刺等，通過鋸切與銑面步驟可以減少缺陷，進(jìn)而降低后續(xù)步驟中的廢品率。本發(fā)明的高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔在成分上主要控制Fe元素、Si元素、Ti元素和Cr元素含量。Si在室溫時(shí)，溶解度為O. 05%,Si和Al不形成化合物，在溶體冷卻時(shí)，很快析出Si初晶，使材料呈脆性，F(xiàn)e在室溫時(shí)，溶解度為O. 02%,Fe和Al形成二元化合物Al3Fe,該化合物呈針狀，而且容易長(zhǎng)大成長(zhǎng)針狀，硬度大，不易破碎，使材料的塑性下降。鋁 合金中 Fe、Si 存在時(shí)，容易形成 α 相(Al8Fe2Si、Al12Fe3Si)和 β 相(Al5FeSi、Al9Fe2Si12)，α相呈骨架狀或團(tuán)狀，β相呈粗大的針狀或盤片狀，硬度較大，易造成合金塑性和加工性降低，α相塑性優(yōu)于β相，因此本發(fā)明選擇合適的Fe、Si元素含量，減少或避免初晶Si和β相的生成，以改善材料的深沖性能。晶粒細(xì)化劑使用Al-Ti-B絲，保證TiAl3質(zhì)點(diǎn)尺寸小，比表面積小，點(diǎn)狀、球狀最佳，在熔體中彌散分布，質(zhì)點(diǎn)各個(gè)面都能面向熔體，形核率高，細(xì)化效果好。Cr元素為典型的彌散相形成元素，在合金中形成尺寸為O. 01 O. I μ m的彌散相，能阻礙晶界的移動(dòng)，抑制合金的再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大，細(xì)化晶粒，但Cr元素過高，會(huì)使Al-Ti-B的晶粒細(xì)化作用降低甚至消失。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于，合理選擇了 Fe、Si、Ti以及Cr元素的含量，改善材料的深沖性能。通過控制半連續(xù)鑄造過程中的鑄造溫度、鑄造速度以及冷卻水流量參數(shù)，獲得更為均勻、細(xì)小的鑄造組織晶粒，進(jìn)而獲得高性能鋁箔成品。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例I :原材料按如下重量百分比配比，F(xiàn)e0. 90%, Si 0. 10%, Cu 0. 03%, Mn 0. 03%,Mg :0. 03%, Cr :0. 05%, Ti :0. 04%，其它為不可避免的雜質(zhì)。高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔制造工藝如下(I)將所述重量百分比的原材料放入熔煉爐中，熔煉時(shí)熔體溫度為760°C，靜置爐內(nèi)精煉溫度為740°C，精煉時(shí)間20分鐘，組成成分Ti以Al-Ti-B絲形式在流槽中加入；(2)在半連續(xù)鑄造機(jī)上進(jìn)行鑄造，為獲得更為均勻、細(xì)小的鑄造組織晶粒，鑄造工藝參數(shù)控制如下鑄造溫度為700°C，鑄造速度50mm/min，冷卻水流量為260m3/h，鑄錠規(guī)格為 480 X 870 X 5800mm ;(3)在鋸切機(jī)上鋸切，鋸除頭尾的鑄造缺陷，不允許有開裂、夾渣等缺陷，鋸切后鑄錠長(zhǎng)度為5200mm ；
(4)在銑面機(jī)上銑面，銑凈鑄錠表面的各種鑄造缺陷，不允許粘附鋁片、鋁屑，邊部無毛刺，銑后鑄錠厚度為465mm ；(5)在可逆式四輥熱軋機(jī)上進(jìn)行熱軋，開軋溫度為520°C，經(jīng)過17道次軋至7. OmmX 1470mm的熱軋還料；(6)將熱軋卷放在退火爐中進(jìn)行退火，退火溫度為580°C，保溫9小時(shí)；(7)在冷軋機(jī)上將7. Omm厚度的熱軋卷進(jìn)行冷軋，冷軋道次為7. 0mm —4. 2mm—2.8mm — I. 2mm — 0. 70mm — 0. 38mm — 0. 22mm — 0. 115mm,經(jīng) 7 道次軋制至 0. 115mm 的招箔；(8)將O. 115mm的鋁箔放在退火爐里進(jìn)行成品退火，退火溫度280°C，保溫9小時(shí)；(9)經(jīng)拉矯、剪切后，即制成本發(fā)明的高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔。所生產(chǎn)的鋁箔
的力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度85MPa，延伸率36. 0%，杯突值8. 6mm。實(shí)施例2 原材料按如下重量百分比配比，F(xiàn)e:0. 75%, Si :0. 07%, Cu :0. 05%, Mn :0. 05%,Mg 0. 01%, Cr 0. 03%, Ti 0. 03%，其它為不可避免的雜質(zhì)。高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔制造工藝如下(I)將所述重量百分比的原材料放入熔煉爐中，熔煉時(shí)熔體溫度為755°C，靜置爐內(nèi)精煉溫度為735°C，精煉時(shí)間18分鐘，組成成分Ti以Al-Ti-B絲形式在流槽中加入；(2)在半連續(xù)鑄造機(jī)上進(jìn)行鑄造，為獲得更為均勻、細(xì)小的鑄造組織晶粒，鑄造工藝參數(shù)控制如下鑄造溫度為695°C，鑄造速度55mm/min，冷卻水流量為230m3/h，鑄錠規(guī)格為 480 X 870 X 5800mm ;(3)在鋸切機(jī)上鋸切，鋸除頭尾的鑄造缺陷，不允許有開裂、夾渣等缺陷，鋸切后鑄錠長(zhǎng)度為5200mm ；(4)在銑面機(jī)上銑面，銑凈鑄錠表面的各種鑄造缺陷，不允許粘附鋁片、鋁屑，邊部無毛刺，銑后鑄錠厚度為465mm ；(5)在可逆式四輥熱軋機(jī)上進(jìn)行熱軋，開軋溫度為508°C，經(jīng)過17道次軋至7. OmmX 1470mm的熱軋還料；(6)將熱軋卷放在退火爐中進(jìn)行退火，退火溫度為600°C，保溫7小時(shí)；(7)在冷軋機(jī)上將7. Omm厚度的熱軋卷進(jìn)行冷軋，冷軋道次為7. 0mm —4. 2mm—2.8mm — I. 2mm — 0. 70mm — 0. 38mm — 0. 22mm — 0. 13mm,經(jīng) 7 道次軋制至 0. 13mm 的招箔；(8)將O. 13mm的鋁箔放在退火爐里進(jìn)行成品退火，退火溫度300°C，保溫8小時(shí)；(9)經(jīng)拉矯、剪切后，即制成本發(fā)明的高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔。所生產(chǎn)的鋁箔的力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度85MPa，延伸率38. 0%，杯突值8. 9mm。實(shí)施例3 原材料按如下重量百分比配比，F(xiàn)e:0. 06%, Si :0. 02%, Cu :0. 01%, Mn :0. 01%,Mg :0. 01%,Cr :0. 07%,Ti :0. 015%，其它為不可避免的雜質(zhì)。高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔制造工藝如下(I)將所述重量百分比的原材料放入熔煉爐中，熔煉時(shí)熔體溫度為735°C，靜置爐內(nèi)精煉溫度為755°C，精煉時(shí)間15分鐘，組成成分Ti以Al-Ti-B絲形式在流槽中加入；(2)在半連續(xù)鑄造機(jī)上進(jìn)行鑄造，為獲得更為均勻、細(xì)小的鑄造組織晶粒，鑄造工藝參數(shù)控制如下鑄造溫度為695°C，鑄造速度55mm/min，冷卻水流量為210m3/h，鑄錠規(guī)格為 480 X 870 X 5800mm ;(3)在鋸切機(jī)上鋸切，鋸除頭尾的鑄造缺陷，不允許有開裂、夾渣等缺陷，鋸切后鑄錠長(zhǎng)度為5200mm ；(4)在銑面機(jī)上銑面，銑凈鑄錠表面的各種鑄造缺陷，不允許粘附鋁片、鋁屑，邊部無毛刺，銑后鑄錠厚度為465mm ； (5)在可逆式四輥熱軋機(jī)上進(jìn)行熱軋，開軋溫度為490°C，經(jīng)過17道次軋至7. OmmX 1470mm的熱軋還料；(6)將熱軋卷放在退火爐中進(jìn)行退火，退火溫度為560°C，保溫11小時(shí)；(7)在冷軋機(jī)上將7. Omm厚度的熱軋卷進(jìn)行冷軋，冷軋道次為7. 0mm —4. 2mm—2.8mm — I. 2mm — 0. 65mm — 0. 33mm — 0. 18mm,經(jīng) 6 道次軋制至 0. 18mm 的招箔；(8)將O. 18mm的鋁箔放在退火爐里進(jìn)行成品退火，退火溫度320°C，保溫6小時(shí)；(9)經(jīng)拉矯、剪切后，即制成本發(fā)明的高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔。所生產(chǎn)的鋁箔的力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度85MPa，延伸率42. 0%，杯突值9. 2mm。
權(quán)利要求
1.一種高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔，其特征在于該鋁箔的組成成分及重量百分比為Fe 0. 60 O. 90%,Si 0 O. 10%,Cu 0 O. 05%,Mn 0 O. 05%,Mg 0 O. 03%,Cr 0. 03 O. 07%,Ti 0. 015 O. 04%，余量為鋁。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求I所述的高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 (1)熔煉與精煉，按各組分重量百分比將原材料加入熔煉爐內(nèi)熔煉，熔煉時(shí)熔體溫度為735 760°C，靜置爐內(nèi)精煉溫度為735 755°C，精煉時(shí)間15 20分鐘，組成成分Ti以Al-Ti-B絲形式在流槽中加入； (2)半連續(xù)鑄造，在半連續(xù)鑄造機(jī)上鑄造得到鑄錠； (3)熱軋，開軋溫度為490 520°C，將鑄錠軋至7.Omm厚的熱軋坯料； (4)熱軋坯料退火，將熱軋坯料放在退火爐里進(jìn)行退火，退火溫度為560 600°C，保溫7 11小時(shí)； (5)冷軋，在冷軋機(jī)上將7.Omm厚度的熱軋坯料經(jīng)6 7道次軋制至O. 115 O. 18mm的鋁箔； (6)成品退火，將O.115 O. 18_的鋁箔放在退火爐里進(jìn)行成品退火，退火溫度280 320°C，保溫6 9小時(shí)； (7)經(jīng)拉矯、剪切后，即制成本發(fā)明的高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔的制造方法，其特征在于，所述步驟(2)中，在半連續(xù)鑄造機(jī)上進(jìn)行鑄造，控制鑄造溫度為690 700°C，鑄造速度為50 60mm/min,冷卻水流量為210 260m3/h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔的制造方法，其特征在于，所述步驟(3)熱軋前對(duì)鑄錠進(jìn)行鋸切與銑面，切除鑄錠兩端部并對(duì)鑄錠表面進(jìn)行銑削。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高熱交換效率空調(diào)器用鋁箔，其組成成分及重量百分比為Fe0.60～0.90％、Si0～0.10％、Cu0～0.05％、Mn0～0.05％、Mg0～0.03％、Cr0.03～0.07％、Ti0.015～0.04％，余量為鋁。所述鋁箔的制造方法為先熔煉與精煉，然后進(jìn)行半連續(xù)鑄造，控制鑄造溫度、鑄造速度和冷卻水流量，再熱軋、退火、冷軋，最后成品退火，經(jīng)拉矯、剪切后獲得成品。本發(fā)明合理選擇了Fe、Si、Ti以及Cr元素的含量，改善材料的深沖性能。通過控制半連續(xù)鑄造過程中的鑄造溫度、鑄造速度以及冷卻水流量參數(shù)，獲得更為均勻、細(xì)小的鑄造組織晶粒，進(jìn)而獲得高性能鋁箔成品。
文檔編號(hào)B21B1/40GK102888540SQ20121041185
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者曹琦, 張敏達(dá), 趙娜, 彭曉彤, 吳永新 申請(qǐng)人:江蘇常鋁鋁業(yè)股份有限公司