一种汽车散热器用铝箔的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车散热器用铝箔的制备方法，包括以下步骤：制备铝熔体；连铸连轧，连铸连轧时铸造机钢带与铸坯接触界面均匀喷涂一层纳米级二氧化硅粉末；均匀化退火；冷轧；成品退火。本发明专利技术提供了一种采用连铸连轧的方式生产汽车散热器用铝箔的方法，为用7072合金生产汽车散热器用铝箔提供了更多选择。

A preparation method of aluminum foil for automobile radiator

【技术实现步骤摘要】
一种汽车散热器用铝箔的制备方法
本专利技术涉及铝合金铸造
，尤其是一种汽车散热器用铝箔的制备方法。
技术介绍
铝箔因其具有优良的导热性能、易加工、比重小、价格低、无污染、可回收等特性，广泛应用于电子、机电、航空航天、包装、建筑等行业。在我国铝箔的下游消费中，空调散热器用铝箔所占比重最大，约48%用于空调等热传输产品。但由于空调箔生产门槛低、规格和合金比较单一、适合大规模生产等特点，越来越多的铝箔生产企业加入空调箔生产行列，再加上近年来国内汽车散热器市场的极速下滑，因产能过剩造成的市场竞争日趋加剧。“降低空调用铝箔厚度”，曾是铝箔产品的发展趋势和致胜法宝。目前空调箔在减薄方面已做到极致，现在已稳定到0.095mm，甚至有些已经减薄为0.08-0.09mm，继续减薄的产品可能会影响产品的质量及散热效果。如何通过新产品研发实现汽车散热器散热片用铝箔材料腐蚀性能的提升，成为提高企业自身竞争力的重要方向。变形铝合金系列里的7xxx系铝合金具有高的比强度和刚度、加工性能好、抗应力腐蚀性能优异等特性，成为航空航天领域中最重要的结构材料之一。而以Zn元素为主要合金元素的7072合金具有较低的腐蚀电位，用来作为一种牺牲阳极的材料，保护与之相邻的芯材和包覆层材料。近年来随着对家用空调和汽车散热器材料腐蚀性能要求的提高，7072合金以其优良的抗腐蚀性能成为家用汽车散热器以及汽车散热器材料新产品研发的首选。2015年发布实施的《汽车散热器散热片用铝箔》行业标准（YS/T95.1-2015）也首次将7072合金牌号纳入汽车散热器散热片用铝箔范围。目前7072合金主要采用半连续铸造+热轧的方式进行生产，且多作为汽车散热器用复合材料的包覆层进行生产，真正将7072合金直接作为汽车散热器用散热翅片成品生产的制备方法鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术公开了一种汽车散热器用铝箔的制备方法，提供了一种采用连铸连轧的方式生产汽车散热器用铝箔的方法，为用7072合金生产汽车散热器用铝箔提供了更多选择。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种汽车散热器用铝箔的制备方法，包括以下步骤：S1.制备铝熔体：熔炼，控制铝熔体中各组分的质量百分比：Si：0.05~0.10%，Fe：0.30-0.45%，Cu：0.05~0.10%，Zn：0.9~1.0%，Ti：0.015~0.025%，其他单个杂质≤0.03%、合计≤0.15%，余量为Al；S2.预先在铸造机钢带与铸坯接触界面均匀喷涂一层纳米级二氧化硅粉末，再将步骤S1所得的铝熔体引入铸造机前箱，通过铸造机前箱对铝熔体进行再分配，控制铸造机前箱液位高度为6~10mm、铝熔体温度为670~695℃，铝熔体进入铸造机的铸嘴，等量、匀速的注入两根相向旋转的钢带内，两根钢带外侧与循环冷却水相连接，铝熔体经连铸冷却获得板坯，铸造机和与之配套的夹送辊之间的传动比i为：1.0:0.91≤i＜1.0:1.0，连铸速度为6~9m/min，连铸的板坯厚度为19±1mm，且控制铸造机出口铸坯温度510~550℃；板坯直接进入三连轧机，采用三连轧机的其中两个机架进行二连轧，第一道次的加工率控制在50~60%，轧制入口温度控制在480~520℃，出口温度控制在380~420℃；第二道次的加工率控制在22~40%，入口温度控制在300~360℃，出口温度控制在220~245℃；连轧过程均采用乳化液进行润滑和冷却，乳液压力控制在0.4~0.6Mpa，乳液浓度为3.5~4.5wt%；经第二道次加工制备获得厚度为5~7mm铝卷；S3.将步骤S2制得的铝卷进行均匀化退火，铝卷放入退火炉内，先用4~8h将炉温升到500~550℃，并保温20~30h，再用2~4h将炉温降到460~480℃，并保温4~6h，最后将炉温降到160~170℃时出炉，均匀化退火后的铝卷温度降至60℃以下再转入轧制工序；S4.冷轧：将铝带冷轧至0.09~0.12mm；S5.成品退火。进一步的，所述步骤S4中，冷轧道次的分配方案是：5.0~7.0mm→3.0~4.2mm→1.8~2.5mm→1.05~1.5mm→0.62~0.9mm→0.37~0.53mm→0.22~0.31mm→0.13~0.18mm→0.09~0.12mm。进一步的，所述步骤S1中，熔炼时，根据合金化学成分要求，将60~70wt%的电解铝液、30~40wt%且铝含量≥99.7wt%的铝锭和合金添加剂一同放入熔炼炉中进行熔化，控制炉温为715~745℃，经扒渣、精炼和静置得铝熔体。其中，电解铝液预先置于胎包内，通入氮气和氩气混合气体对电解铝液进行预精炼处理，再通过胎包倾倒放入熔炼炉中。进一步的，所述步骤S1中，铝熔体制备时不另外配置铝硅中间合金或硅元素添加剂。进一步的，在线过滤包括：在线SNIF除气后的铝熔体进入CFF过滤箱进行熔体过滤，过滤精度为30~50ppi，然后再进入在线深床过滤器进行过滤。进一步的，所述步骤S2中，纳米级二氧化硅粉末的喷涂厚度为1~5µm。进一步的，所述步骤S2中，喷涂纳米级二氧化硅粉末采用10kv高压静电，通过静电喷粉箱进行。进一步的，所述步骤S2中，采用三连轧机的其中两个机架为第一机架和第三机架。进一步的，所述步骤S2中，二连轧时，第一道次轧制工作辊的粗糙度为3.3-3.6µm，第二道次轧制工作辊工作辊的粗糙度为1.0~1.2µm。进一步的，所述步骤S4中，铝卷在冷轧步骤的总变形量≥98%。进一步的，所述步骤S5中，当目标产品为“H22”状态7072合金汽车散热器用铝箔时，成品退火的方案为：用2~4小时升至210~230℃时，负压除油4~6小时，升温至240~260℃，并保温15~25小时出炉。当目标产品为“O”状态7072合金汽车散热器用铝箔时，成品退火的方案为：用2~4小时升至210~230℃时，负压除油4~6小时，升温至280~300℃，保温12~20小时，之后降至160~170℃保温1~2小时出炉。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术采用抗腐蚀性能好的7072合金来制造汽车散热器翅片用铝箔，且进一步综合考虑了主要合金元素Zn和杂质元素Fe、Si对成品散热翅片成型性能和腐蚀性能的影响：Zn元素可使合金的腐蚀电位降低，添加量越大电位降低就越多，其次Zn元素能降低合金表面氧化膜强度，使其表面剥落而发生均匀腐蚀，使点蚀得到抑制，Zn元素按0.9-1.0%进行控制，优选地按照1.0%控制。Fe元素在铝合金基体中溶解度极低，仅为0.04%，易生成针状或片状的第二相FeAl3，严重影响合金的机械性能；同时Fe作为强阴极元素，可以显著影响铝合金的抗腐蚀性能，FeAl3相可与铝合金基体间形成腐蚀微电池，导致铝合金发生局部腐蚀，降低其抗腐蚀性能，但是元素Fe对合金也会产生有利影响，可使退火时晶粒细化，采用连铸连轧工艺生产的7072合金晶粒细小，可以在合金成分调整中不考虑元素Fe对退火晶粒细化产生的影响，将元素Fe含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车散热器用铝箔的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/nS1. 制备铝熔体：熔炼，控制铝熔体中各组分的质量百分比：Si：0.05~0.10%，Fe：0.30-0.45%，Cu：0.05~0.10%，Zn：0.9~1.0%，Ti：0.015~0.025%，其他单个杂质≤0.03%、合计≤0.15%，余量为Al；/nS2. 预先在铸造机钢带与铸坯接触界面均匀喷涂一层纳米级二氧化硅粉末，再将步骤S1所得的铝熔体引入铸造机前箱，通过铸造机前箱对铝熔体进行再分配，控制铸造机前箱液位高度为6~10mm、铝熔体温度为670~695℃，铝熔体进入铸造机的铸嘴，等量、匀速的注入两根相向旋转的钢带内，两根钢带外侧与循环冷却水相连接，铝熔体经连铸冷却获得板坯，铸造机和与之配套的夹送辊之间的传动比i为：1.0: 0.91≤i＜1.0:1.0，连铸速度为6~9m/min，连铸的板坯厚度为19±1mm，且控制铸造机出口铸坯温度510~550℃；/n板坯直接进入三连轧机，采用三连轧机的其中两个机架进行二连轧，第一道次的加工率控制在50~60%，轧制入口温度控制在480~520℃，出口温度控制在380~420℃；第二道次的加工率控制在22~40%，入口温度控制在300~360℃，出口温度控制在220~245℃；连轧过程均采用乳化液进行润滑和冷却，乳液压力控制在0.4~0.6Mpa，乳液浓度为3.5~4.5wt%；经第二道次加工制备获得厚度为5~7mm铝卷；/nS3. 将步骤S2制得的铝卷进行均匀化退火，铝卷放入退火炉内， 先用4~8h将炉温升到500~550℃，并保温20~30h，再用2~4h将炉温降到460~480℃，并保温4~6h，最后将炉温降到160~170℃时出炉，均匀化退火后的铝卷温度降至60℃以下再转入轧制工序；/nS4.冷轧：将铝带冷轧至0.09~0.12mm；/nS5.成品退火。/n...

【技术特征摘要】
1.一种汽车散热器用铝箔的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1.制备铝熔体：熔炼，控制铝熔体中各组分的质量百分比：Si：0.05~0.10%，Fe：0.30-0.45%，Cu：0.05~0.10%，Zn：0.9~1.0%，Ti：0.015~0.025%，其他单个杂质≤0.03%、合计≤0.15%，余量为Al；
S2.预先在铸造机钢带与铸坯接触界面均匀喷涂一层纳米级二氧化硅粉末，再将步骤S1所得的铝熔体引入铸造机前箱，通过铸造机前箱对铝熔体进行再分配，控制铸造机前箱液位高度为6~10mm、铝熔体温度为670~695℃，铝熔体进入铸造机的铸嘴，等量、匀速的注入两根相向旋转的钢带内，两根钢带外侧与循环冷却水相连接，铝熔体经连铸冷却获得板坯，铸造机和与之配套的夹送辊之间的传动比i为：1.0:0.91≤i＜1.0:1.0，连铸速度为6~9m/min，连铸的板坯厚度为19±1mm，且控制铸造机出口铸坯温度510~550℃；
板坯直接进入三连轧机，采用三连轧机的其中两个机架进行二连轧，第一道次的加工率控制在50~60%，轧制入口温度控制在480~520℃，出口温度控制在380~420℃；第二道次的加工率控制在22~40%，入口温度控制在300~360℃，出口温度控制在220~245℃；连轧过程均采用乳化液进行润滑和冷却，乳液压力控制在0.4~0.6Mpa，乳液浓度为3.5~4.5wt%；经第二道次加工制备获得厚度为5~7mm铝卷；
S3.将步骤S2制得的铝卷进行均匀化退火，铝卷放入退火炉内，先用4~8h将炉温升到500~550℃，并保温20~30h，再用2~4h将炉温降到460~480℃，并保温4~6h，最后将炉温降到160~170℃时出炉，均匀化退火后的铝卷温度降至60℃以下再转入轧制工序；
S4.冷轧：将铝带冷轧至0.09~0.12mm；
S5.成品退火。


2.根据权利要求1所述的汽车散热器用铝箔的制备方法，其特征在于：
所述步骤S4中，冷轧道次的分配方案是：5.0~7.0mm→3.0~4.2mm→1.8~2.5mm→1.05~1.5mm→0.62~0.9mm→0.37~0.53mm→0.22~0.31mm→0.13~0.18mm→0.09~0.12mm。


3.根据权利要求1所述的汽车散热器用铝箔的制备方法，其特征在于：
所述步骤S1中，熔炼时，根...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜小龙，邢俊杰，朱勇，陈君，赵阳磊，庞富伟，
申请(专利权)人：广西百矿润泰铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45