一种环境友好型铝合金汽车板的制造方法技术

本发明专利技术属于报废汽车废金属回收技术领域，提供一种环境友好型铝合金汽车板的制造方法。所述方法为将报废汽车铝合金覆盖件或者铝合金汽车板制造的车身构件拆解后，除去非金属以及钢铁等非铝合金金属，进行压实后进行回熔、成分调配、铸锭、轧制、热处理，最后重新制造成铝合金汽车板的方法。本方法适用于所有使用铝合金汽车板制造的车身构件的报废汽车，特别是全铝车身、全铝覆盖件汽车、或者应用铝合金汽车板制造发动机罩盖等的报废汽车或者车辆。该方法制造的铝合金汽车板耗能小，具有良好的弯曲卷边性能，满足汽车使用要求可用于汽车冲压件的制造，是一种环境友好型的、原级回收再制造材料。

The manufacturing method of an environmentally friendly aluminum alloy automobile plate

The invention belongs to the waste metal scrap metal recovery technology field, and provides a manufacturing method for an environmentally friendly aluminum alloy automobile board. The method will be scrapped Aluminum Alloy automobile or Aluminum Alloy automobile plate made of body components after dismantling, removal of non metal and non metal such as iron and steel Aluminum Alloy, compaction after remelting, component deployment, ingot casting, rolling and heat treatment, and finally re manufacturing method Aluminum Alloy automobile plate. This method is suitable for all the scrap cars made of body parts made of aluminum alloy automotive panels, especially the full aluminum body, the aluminum covered vehicle, or the aluminum alloy car plate used to make the engine hood or other scrapped cars or vehicles. Aluminum Alloy automobile plate manufacturing method of energy consumption of the small, curved edge has good performance, meet the application requirement of motor can be used in the manufacture of automobile stamping parts, material recycling remanufacturing is primary an environmental friendly.

【技术实现步骤摘要】
一种环境友好型铝合金汽车板的制造方法
本专利技术属于报废汽车废金属回收
，特别涉及一种利用报废汽车中的铝合金冲压件作为原料制造环境友好型铝合金汽车板的方法。
技术介绍
随着人们环保意识的提高，要求在报废汽车回收领域对报废汽车材料进行回收，特别是对环境污染较大的报废汽车废塑料。2006年发布的《汽车产品回收利用技术政策》要求建立报废汽车材料、物质的分类收集和分选系统，完善汽车再生资源的回收、加工、利用体系。第一阶段目标：2010年起，所有国产及进口的M2类和M3类、N2类和N3类车辆的可回收利用率要达到85％左右，其中材料的再利用率不低于80％；所有国产及进口的M1类N1类车辆的可回收利用率要达到80％，其中材料的再利用率不低于75％；第二阶段目标：2012年起，所有国产及进口汽车的可回收利用率要达到90％左右，其中材料的再利用率不低于80％。第三阶段目标：2017年起，所有国产及进口汽车的可回收利用率要达到95％左右，其中材料的再利用率不低于85％。中国已进入汽车社会，产销量连续多年世界第一，2016年中国汽车保有量首次突破1.8亿辆，2020年报废汽车将达到1500万辆，这给报废汽车回收再制造行业以及回收再制造技术研究带来了挑战。为了提高汽车使用过程的节能减排，汽车铝合金板材材料作为轻量化材料在汽车上正逐步大量使用，目前，中高端车型采用铝合金汽车板材替代钢板制造汽车车身，奥迪、宝马、特斯拉、蔚来汽车、通用、丰田、标致雪铁龙、捷豹、路虎等品牌的100余个车型已经使用了铝合金车身及覆盖件，并在国内生产和销售。根据奔驰汽车公司的车身用材情况及未来规划，可见未来10～20年，铝合金板材的使用量将占车身材料的1/5，预计平均每辆乘用车60kg左右，将远高于目前的水平，车身用变形铝合金板材主要有5×××系和6×××系。同时尽管铝合金易回收，但高品质高性能汽车铝合金冲压件报废后，往往只能低值再利用，而原级循环回收再制造是固体废弃物资源化的最高要求，使再生资源价值得以最大回收。节能减排是从报废汽车中再制造铝合金汽车板的驱动力之一，前人的研究表明，由于再制造合金的耗能低，每千克再制造铝合金的能源消耗仅～2.8kWh，而应用纯铝制造的铝合金产品每千克的能源消耗需达到～45kWh，可见再制造铝合金可以极大地降低能源消耗。另外再制造铝合金过程排放CO2仅是用纯铝制造的铝合金产品的5％。众所周知，原级循环回收再制造是固体废弃物资源化的最高要求，最能体现循环经济。再生资源优化配置是使再生资源的循环利用最优化，通过原级循环利用，使再生资源价值得以最大回收。原级再循环在减少原料消耗上达到的效率比次级再循环高得多,是循环经济追求的理想境界。再制造汽车铝合金的难度和挑战，(1)如何提高铝合金构件的回收利用率；(2)自动化的破碎分选技术需要广泛应用，如涡电流分选技术可以将铝碎片从磁性碎片中分选出来，该技术已经成熟；(3)研究可直接利用报废汽车铝合金再制造的汽车合金；(4)深入研究杂质元素对合金性能的影响，第三点是报废汽车铝合金回收再制造的最大挑战，即开发环境友好型铝合金，在回收的铝板构件重熔再制造汽车板过程，不应该需要提纯工序，也不能添加大量的工业纯铝进行稀释。报废汽车铝合金汽车板冲压件回收再制造过程，一定量的铁会不可避免地从破碎物中掺杂入原级回收再制造铝合金中，造成铁元素在铝合金中进一步富集，铁杂质含量可达到1.00wt.％。即相对于标准变形铝合金板材牌号，从报废汽车处置及直接回熔得到的典型的铝合金中铁杂质含量明显提高。众所众知，Fe被认为是铝合金中重要的有害元素，主要原因是其在铝合金中溶解度较低，几乎所有的Fe都以脆性的AlFe相或AlFeSi富铁第二相形式存在。目前国内外的研究的重点是如何控制或者消除铝合金中富铁相的影响，包括：①降低铝合金中的含铁量，相关方法主要是在熔体处理时进行，有沉淀法、稀释法、过滤法、离心去除法和电磁去除法等物理方法；②改变富铁相在铝合金中存在形式，设法降低针状或者板条状富铁相的产生，或者尽量改善富铁相形貌，进而降低铁杂质的有害作用。由于报废汽车回收主要采用粗放式的工艺流程，很难进一步降低再制造铝合金中的铁杂质的含量，而关键是当前的铝合金提纯方法很难在工业中应用，但工艺复杂，控制难度较大、性价比低。可见当前的从铝合金中去除铁杂质的提纯方法，在工业生产中推广十分困难。因而在实际生产中，通过优化工艺来降低铁杂质的有害作用则更为关键，目前研究较多的方法包括：提高冷却速度、熔体过热、添加中和元素和热处理等。熔体过热会造成巨大的合金损耗，一定程度上限制了该工艺的工业应用。在铝合金中添加中和元素被认为是实际生产中降低铁杂质有害作用的最实用的手段。目前常用的中和元素有：Mn、Be、Sr、Cr、Co、Ti、Mg、RE等以及Nb等。研究发现在固相线温度对铝合金进行热处理，可以使富铁相溶解、碎断、球化，从而改善合金的性能，但是其作用不太明显。由以上分析可见，降低铁元素在铸造铝合金或者铝合金型材中有害作用的方法仍在不断的研究和改进中，而对于性能要求更为苛刻的变形铝合金板材，其要求好的冲压性能、高的弯曲卷边性能、好的表面质量、以及高的烘烤硬化响应等，因而铝合金汽车板的原级回收再制造难度更大。正是由于典型的报废汽车回收铝合金的合金元素成分明显提高，目前的报废汽车铝合金冲压件多用于再制造成铸造铝合金等，而这种降级再制造无助于降低铝合金冲压件的成本和推广轻量化车身的应用，也是对资源的浪费，因而开发一种高铁含量的、环境友好型、再制造的铝合金汽车板十分必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于再次资源化回收利用废汽车铝合金冲压件，将其作为作为原料，经过成分优化、轧制工艺优化和热处理工艺优化，开发高铁含量的环境友好型再制造铝合金汽车板材，进而达到废汽车铝合金冲压件的原级资源化循环利用、降低生产该产品的能耗、并降低铝合金汽车板材的成本。本方法适用于所有使用铝合金汽车板制造的车身构件的报废汽车，特别是全铝车身、全铝覆盖件汽车、或者应用铝合金汽车板制造发动机罩盖、以及其他零件等的报废汽车或者车辆，同时本方法也适用于一种新型的Al-Mg-Si铝合金汽车板的开发。该处理方法所制造的产品可以制造汽车覆盖件、汽车结构件等应用。本专利技术的技术方案如下：一种环境友好型铝合金汽车板的制造方法，其特征在于：将报废汽车中铝合金冲压件作为原料再次利用，通过成分控制、熔铸、热锻、热轧、冷轧、热处理等步骤，制造成铝合金板材。本专利技术所述环境友好型铝合金汽车板的制造方法，具体步骤如下：a报废汽车拆解：报废汽车运送到指定回收企业，拆解、切割，将去除非金属以及钢铁连接件的铝合金冲压件集中放置；b压实处理：将步骤a所述的集中放置的铝合金冲压件压实成块；c回熔处理：将压实的块状铝合金冲压件回熔成铝合金锭，并进行成分化验；d合金配制：根据回收锭的成分，添加合金元素以及一定量的原铝配置成Al-Mg-Si合金，并熔炼除渣；e轧制及表面处理：将Al-Mg-Si合金铸锭经加工处理及均匀化处理后，进行多道次热轧及冷轧、表面处理；f热处理：将冷轧的铝合金板材进行固溶淬火处理，并在淬火后的5分钟内进行预人工时效处理；g卷取、包装至供货态。本专利技术所述环境友好型铝合金汽车板的制造方法，具体步骤如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境友好型铝合金汽车板的制造方法，其特征在于：将报废汽车中铝合金冲压件作为原料再次利用，通过成分控制、熔铸、热锻、热轧、冷轧、热处理等步骤，制造成铝合金板材。

【技术特征摘要】
1.一种环境友好型铝合金汽车板的制造方法，其特征在于：将报废汽车中铝合金冲压件作为原料再次利用，通过成分控制、熔铸、热锻、热轧、冷轧、热处理等步骤，制造成铝合金板材。2.根据权利要求1所述环境友好型铝合金汽车板的制造方法，其特征在于：具体步骤如下：a报废汽车拆解：报废汽车运送到指定回收企业，拆解、切割，将去除非金属以及钢铁连接件的铝合金冲压件集中放置；b压实处理：将步骤a所述的集中放置的铝合金冲压件压实成块；c回熔处理：将压实的块状铝合金冲压件回熔成铝合金锭，并进行成分化验；d合金配制：根据回收锭的成分，添加合金元素以及一定量的原铝配置成Al-Mg-Si合金，并熔炼除渣；e轧制及表面处理：将Al-Mg-Si合金铸锭经加工处理及均匀化处理后，进行多道次热轧及冷轧、表面处理；f热处理：将冷轧的铝合金板材进行固溶淬火处理，并在淬火后的5分钟内进行预人工时效处理；g卷取、包装至供货态。3.根据权利要求1所述环境友好型铝合金汽车板的制造方法，其特征在于：具体步骤如下：a报废汽车拆解后，直接压碎、破碎，通过铁磁分选、涡电流分选、密度分选或高压静电分选，得到汽车废铝合金颗粒或铝合金片；b回熔处理：将压实的块状铝合金冲压件回熔成铝合金锭，并进行成分化验；c合金配制：根据回收锭的成分，添加合金元素以及一定量的原铝配置成Al-Mg-Si合金，并熔炼除渣；d轧制及表面处理：将Al-Mg-Si合金铸锭经加工处理及均匀化处理后，进行多道次热轧及冷轧、表面处...

【专利技术属性】
技术研发人员：路洪洲，路贵民，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31