一種鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝，通過硅相變質處理和溫度控制，使鋁合金焊劑帶材坯料在連續(xù)鑄軋生產時不會出現斷裂，并提高鋁合金的可軋制性能，從而實現了鋁合金焊劑帶材坯料的鑄造和軋制生產的連續(xù)化，尤其適用于4000系鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產，不會出現片層狀共晶硅，且制得的產品邊部裂邊≤5mm，克服了連續(xù)鑄軋法在生產4000系鋁合金鑄軋帶坯時所存在的問題，縮短了生產流程，減少了設備投資，降低了生產成本。
【專利說明】一種鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁合金加工【技術領域】，具體涉及一種鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋
生產工藝。 【背景技術】
[0002]由于4000系鋁合金硅含量高，熔點低，熔體流動性好，容易補縮，并且不會使最終產品產生易脆性，常用于制造鋁合金焊接材料。目前，我國采用鑄軋法大多只能生產1000系列、3000系列、8000系列的鋁及鋁合金鑄軋帶坯，對4000系列的鋁合金帶坯的連續(xù)鑄軋生產工藝存在以下問題:生產時易出現片層狀共晶硅，造成該系鋁合金的可軋制性能較差，容易產生斷裂，無法順利實現軋制變形；液相線和固相線的溫差較大，在鑄軋實際生產中液固兩相區(qū)的金屬補縮性能很差，容易出現熱帶和堵塞，另因合金元素含量高，也容易出現粘鋁。目前世界上4000系鋁合金焊劑帶材坯料的生產工藝基本采用錠坯熱軋法，其生產工藝流程大致為:熔煉一扁錠鑄造一鋸切銑面一退火一熱軋成卷。錠坯熱軋法存在的主要問題是:工藝流程較長、生產成本高，工藝裂邊大，成品率較低，能耗和投資大。若能解決鑄軋法生產4000系鋁合金存在的以上問題，與鑄錠熱軋法相比，不僅可實現鑄造和軋制生產的連續(xù)化，而且可縮短生產流程，減少設備投資，降低生產成本。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服上述現有技術的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0005]一種鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝，包括以下步驟:
[0006]步驟1、按照鋁合金的化學成分要求進行配料、熔煉和精煉；
[0007]步驟2、將步驟I精煉好的熔體采用鍶鹽變質劑噴粉變質，鍶鹽變質劑的加入量為1.5~2kg/噸鋁，變質時間為15~20min，熔體溫度為720~750°C ；
[0008]步驟3、將變質后的熔體轉至保溫爐精煉；
[0009]步驟4、將步驟3精煉好的熔體經在線熔體處理后送入連續(xù)鑄軋機組鑄軋成帶材坯料，鑄軋溫度為650~660°C，鑄軋坯料速度為650~850mm/min，鑄軋區(qū)長度小于或等于65mm0
[0010]本發(fā)明與現有技術相比，具有以下有益效果:通過硅相變質處理和溫度控制，使鋁合金焊劑帶材坯料在連續(xù)鑄軋生產時不會出現斷裂，并提高鋁合金的可軋制性能，從而實現了鋁合金焊劑帶材坯料的鑄造和軋制生產的連續(xù)化，尤其適用于4000系鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產，不會出現片層狀共晶硅，且制得的產品邊部裂邊<5_，克服了連續(xù)鑄軋法在生產4000系鋁合金鑄軋帶坯時所存在的問題，縮短了生產流程，減少了設備投資，降低了生產成本?！揪唧w實施方式】
[0011]本發(fā)明與現有技術的主要區(qū)別在于:通過硅相變質處理和溫度控制，使鋁合金焊劑帶材坯料在連續(xù)鑄軋生產時不會出現斷裂，并提高鋁合金的可軋制性能，尤其適用于4000系鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產，不會出現片層狀共晶硅，且制得的產品邊部裂邊< 5mm，克服了連續(xù)鑄軋法在生產4000系鋁合金鑄軋帶坯時所存在的問題，縮短了生產流程，減少了設備投資，降低了生產成本。
[0012]為詳細說明本發(fā)明的技術內容、所實現目的及效果，以下以4343鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝為實施例詳予說明，其他牌號的4000系鋁合金焊劑帶材坯料以及其他系列的鋁合金焊劑帶材坯料可參照以下實施例進行連續(xù)鑄軋生產。
[0013]一、配料、熔煉
[0014]按照4343鋁合金化學成分的控制要求:
[0015]Si:6.8 ~8.2%, Fe〈0.8%, Cu〈0.25%, Μη〈0.1%，Ζη〈0.2%，其余合金元素≤ 0.05%,剩余為Al。
[0016]選用固體料(冷料)、電解鋁水、金屬添加劑和中間合金進行配料。其中，固體料可選用小塊廢料、鑄軋廢料和重熔用鋁錠等，金屬添加劑和中間合金可選用常規(guī)的種類，固體料的用量占總量的40~50wt%，電解鋁水的用量占總量的50~60wt%，金屬添加劑和中間合金的添加量可按常規(guī)用量，注意要考慮到它們的實收率。
[0017]投料時，為了減少燒損和保護熔煉爐壽命，先加入小塊廢料，后加入鑄軋廢料和重熔用鋁錠，燃燒熔化至一定程度后再加入電解鋁水，待鋁液溫度達到720~750°C時，添加中間合金和金屬添加劑，配料完成后，應靜置30min來保證中間合金和金屬添加劑的充分溶解。為了加速爐料的熔化，保證鋁熔體溫度和成分的均勻性，每隔半小時攪拌一次直至化學成分完全均勻，熔煉爐內的鋁液溫度控制在750°C以內。
[0018]當熔體熔化后，取樣分析，具體做法為:在爐門口兩邊熔池的中間二分之一處分別取蘑菇樣，送往中心實驗室進行化驗，若兩邊成分差距相差很大，則加強攪拌直至熔體均勻，然后根據取樣分析結果調整配料過程，直至樣品的化學成分符合4343鋁合金化學成分的控制要求。
[0019]熔煉完畢后，對熔體進行扒渣、取樣快速分析，并根據分析結果對熔體的化學成分進行調整(補料或者沖淡)。
[0020]二、精煉
[0021]待熔體化學成分合格后，采用環(huán)保精煉劑對熔體進行噴粉精煉，所述環(huán)保精煉劑可采用現有已知的環(huán)保精煉劑，比如產品型號為FLXll的環(huán)保精煉劑，呈白色粉狀，粒度(20目，含水量在0.3%以下。環(huán)保精煉劑的用量為熔體質量的0.15~0.2%，精煉時間為15~20min，熔體溫度為720~750°C。
[0022]三、變質
[0023]待精煉完畢后，采用鍶鹽變質劑對熔體進行噴粉變質，所述鍶鹽變質劑可采用現有已知的鍶鹽變質劑，鍶鹽變質劑的加入量為熔體質量的0.15~0.2%，變質時間為15~20min,熔體溫度為720~750°C。變質完畢后，對熔體進行扒渣處理，使用扒渣工具將鋁液表面浮渣扒出。
[0024]四、轉爐精煉[0025]當熔煉爐內的熔體溫度達到745 °C時將熔煉爐內的熔體通過流槽轉入保溫爐內，保證流槽液位的穩(wěn)定，此過程嚴格按照工藝溫度進行，并在轉爐時盡量縮短轉爐時間并保證鑄軋前箱液面高度的穩(wěn)定性。保溫爐內的鋁液溫度控制在735 °C以內，根據鑄軋前箱溫度要求，通過在線熔體處理裝置的降溫情況決定保溫爐的具體溫度控制。轉爐結束后靜置30min，然后每隔兩小時向保溫爐內通入高純氮氣精煉，保證熔體氫含量為0.12ml/100g，精煉時間為15~20min。精煉完畢后，對熔體進行扒渣處理，扒渣時不允許大幅度攪拌熔體。
[0026]五、在線熔體處理
[0027]將轉爐精煉后的鋁熔體經過鈦絲機在線連續(xù)加入Al5Ti1B細化晶粒，經過在線除氣裝置、陶瓷板過濾裝置深層除氣除渣、精煉和過濾。
[0028]其中，在線除氣裝置優(yōu)選為除氣爐，使用高純氮氣或氬氣，要求氣泡細小分布均勻，有藍色火星火焰，要求無粘稠狀浮渣。
[0029]其中，所述陶瓷板過濾裝置優(yōu)選采用單極國產30ppi過濾片，過濾箱液位差≤30mm，通過量≤ 200噸，安裝過濾片時要保證過濾箱內無凝鋁和明顯結渣，生產過程中不能有碰撞、敲擊過濾箱等影響到過濾能力的行為。
[0030]六、連續(xù)鑄軋
[0031]將在線熔體處理后的熔體通過流槽送入連續(xù)鑄軋前箱，通過鑄嘴進入軋輥進行冷卻和軋制。軋輥采用石墨膠體和水按重量比1: 100的比例攪拌混合噴涂于軋輥出口表面，以減少軋輥的應力和形成一層潤滑層來防止粘輥。調整鑄嘴的水平位置和垂直位置，直至達到合適的間隙和鑄軋區(qū)長度，鑄軋區(qū)長度< 65mm，優(yōu)選為62mm。鑄軋前箱溫度為650~660°C，鑄軋輥的上輥270°位置輥面溫度為80~90°C，下輥90°位置輥面溫度為110~120°C。鑄軋跑渣輥速為1800~1900mm/min，鑄軋輥速為600~800mm/min，鑄軋坯料速度為650~850mm/min,優(yōu)選為830~850mm/min。冷卻水壓力為0.3~0.4Mpa,優(yōu)選為0.36Mpa，冷卻水的溫度和流量根據鑄軋輥的輥面溫度設定。
[0032]當鑄軋前箱內的鋁液溫度達到710~740°C并穩(wěn)定時，拔掉鑄軋前箱的堵頭開始跑渣。觀察鋁液在輥縫當中的結晶情況和分布情況，調整前箱液面高度和軋輥的線速度，直至出現完整的帶材，用干凈的破布擦干凈輥面上的粘鋁及雜物。當跑渣到合適的程度時開始出板，在降低鑄軋輥速的同時控制好鑄軋前箱的液面高度，并提升預載力。當帶材出板后，隨時觀察帶材板頭是否能順利通過夾送輥、剪床。當帶材到達剪床處剪切多余的不平整的帶材部分直至卷取。
[0033]鑄軋得到的帶材坯料的板形優(yōu)選為:板厚6.2±0.3mm，兩邊厚差≤0.03mm，中凸度≤0.4%，縱向厚差≤0.1mm。更優(yōu)選的，板厚為6.15mm，兩邊厚差為0.002mm，中凸度為0.29%，縱向厚差為0.05mm。
[0034]七、卷取、剪切
[0035]將連續(xù)鑄軋得到的帶材坯料經過卷取機成卷，成卷的鑄軋坯料待到設定的卷徑時用剪床剪切，剪成品前檢測板樣，測量兩邊部和中間三個點，查看中凸度是否符合要求。第2卷開始卷尾剪切周長樣，之后每10個卷剪切I次周長樣，若生產過程中發(fā)現板形異常時需要及時取周長樣，調整板形部分卷材需要切廢。然后由卸卷小車卸卷，用鋼帶捆縛稱重，吊至存放檢查區(qū)待檢查。
[0036]八、檢查[0037]按照行業(yè)標準或客戶標準，檢查鑄軋坯料質量，包括晶粒度、卷徑、卷外觀等等，經過檢查合格后的鑄軋坯料運往下道冷軋車間。
[0038]鑄軋坯料的質量要求為:晶粒度在A級，板面沒有明顯橫紋、氧化膜、掛渣條、非金屬壓入，無明細劃傷條、暗條，邊部裂邊< 5mm。
[0039]本發(fā)明所提供的鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝，通過硅相變質處理和溫度控制，實現了 4000系鋁合金焊劑帶材坯料的鑄造和軋制生產的連續(xù)化，連續(xù)鑄軋時不會出現片層狀共晶硅，且制得 的產品邊部裂邊< 5_，縮短了生產流程，減少了設備投資，降低了生產成本。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、按照鋁合金的化學成分要求進行配料、熔煉和精煉； 步驟2、將步驟I精煉好的熔體采用鍶鹽變質劑噴粉變質，鍶鹽變質劑的加入量為熔體質量的0.15~0.2%，變質時間為15~20min，熔體溫度為720~750°C ； 步驟3、將變質后的熔體轉至保溫爐精煉； 步驟4、將步驟3精煉好的熔體經在線熔體處理后送入連續(xù)鑄軋機組鑄軋成帶材坯料，鑄軋溫度為650~660°C，鑄軋坯料速度為650~850mm/min，鑄軋區(qū)長度小于或等于65mm。
2.根據權利要求1所述的鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝，其特征在于:在步驟I中，配料過程按照40~50wt%電解鋁水和50~60wt%冷料的比例組合進行配料，裝爐時先加入小塊料，再加入薄板和鋁錠，最后加入電解鋁水，熔煉溫度為720~750°C，熔煉過程中每隔半小時攪拌一次。
3.根據權利要求1所述的鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝，其特征在于:在步驟I中，精煉過程采用環(huán)保精煉劑噴粉精煉，環(huán)保精煉劑的加入量為熔體質量的0.15~.0.2%，精煉時間為15~20min，熔體溫度為720~750°C。
4.根據權利要求1所述的鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝，其特征在于:在步驟3中，當變質后的熔體溫度達到745°C時轉入保溫爐內，轉爐結束后靜置30min，然后每隔兩小時向保溫爐內通入高純氮氣精煉，保證熔體氫含量為0.12ml/100g，精煉時間為.15 ~20mino
5.根據權利要求1所述的鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝，其特征在于:在步驟4中，所述在線熔體處理是指將熔體經過鈦絲機在線連續(xù)加入Al5Ti1B細化晶粒，然后經過在線除氣裝置、陶瓷板過濾裝置深層除氣除渣、精煉和過濾。
6.根據權利要求1所述的鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝，其特征在于:在步驟4中，所述連續(xù)鑄軋機組的鑄軋輥的上輥270°位置輥面溫度為80~90°C，下輥90°位置棍面溫度為110~120°C。
7.根據權利要求1所述的鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝，其特征在于:在步驟4中，所述連續(xù)鑄軋機組的鑄軋輥出口表面采用由石墨膠體和水按重量比1: 100的比例混合而成的潤滑液進行噴涂。
8.根據權利要求1所述的鋁合金焊劑帶材坯料的連續(xù)鑄軋生產工藝，其特征在于:所述帶材還料的板厚為6.2±0.3mm,兩邊厚差< 0.03mm,中凸度< 0.4%,縱向厚差< 0.1mm。
【文檔編號】B21B1/46GK103966469SQ201410153419
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權日:2014年4月16日
【發(fā)明者】彭文偉, 王良輝 申請人:福建省南鋁板帶加工有限公司