本發(fā)明屬于新材料研究領域，尤其是一種汽車空調用鋁箔的制備方法。

背景技術：

目前汽車工業(yè)開始逐步采用3003鋁合金取代其它鋁合金作為汽車散熱片，特別是添加zn元素后的3003合金，既保證了鋁合金的強度，又增強了可焊接性能，厚度一般控制在0.1～0.2mm之間，如果厚度繼續(xù)減薄，則由于抗熱下垂性能不足的影響，容易在焊接時出現(xiàn)散熱器塌陷、變形等問題。

熱軋3003合金制備汽車空調用鋁箔的常規(guī)工藝流程是：熔煉鑄造→熱軋→冷軋→中間退火→箔軋→成品分切→檢查包裝，3003合金制備汽車空調用鋁箔的常規(guī)工藝中各工序簡述如下：

一、熔煉鑄造：

常規(guī)3003合金熔鑄采用直冷鑄錠工藝，熔煉時采用含量99.7％以上的鋁錠、固體廢料為原料放入熔煉爐內進行熔煉，通過合金成分配置、鋁熔體處理等工序以保證熔體質量，熔體的化學成分應符合國標gb/t3190-2012中對3003合金成分之要求且參見下表。熔煉爐溫控制在745±5℃范圍內，氫含量控制在0.14ml/100g·al以下，鑄造時采用旋轉吹氣法進行在線除氣，過濾采用50ppi單級過濾，變質劑采用al-5ti-b，鋁熔體通過鑄模形成400～600mm厚的鑄錠。

二、熱軋：

先將上述熔鑄加工的鑄錠鋸頭銑面再重新加熱，在480～520℃條件下保溫20～25小時，再將加熱后的鑄錠通過大加工量的粗軋機開坯多道次軋制至6～8mm厚熱軋鋁卷并轉入冷軋工序。

三、冷軋：

經(jīng)多道次冷軋將6～8mm厚熱軋鋁卷冷軋到0.3～0.6mm厚轉切邊工序，每道次加工率控制在25～45％之間。軋制時要求注意清擦導路中的各根導輥，防止鋁帶表面有印痕、粘傷等缺陷。成品道次軋制時必須更換工作輥，清擦導路中的每一個輥子，支撐棍表面不行必須更換支撐輥；對鋁帶表面進行檢查，不允許有擦傷、劃傷、周期性印痕、亮條及色差等任何影響使用的表面缺陷。

四、縱剪切邊

縱剪切邊時必須清擦導路中的各個導輥，用酒精或丙酮清擦各個導輥；確保鋁卷表面不能有印痕、粘鋁、擦傷、劃傷，端面不允許有毛刺、塔形、荷葉邊、邊部小碎浪等，中間切邊錯層必須小于2mm。

五、中間退火

中間退火檢查來料端面狀況，檢查封頭是否采用高溫膠帶，是否牢固，鋁卷之間是否有碰卷現(xiàn)象，檢查爐子的循環(huán)風機罩上是否粘有鋁箔，有則必須清干凈上面的鋁箔方可進爐退火。中間退火工藝為：先在480℃的退火溫度下退火20～30h，爐溫降至170℃出爐。

六、箔軋

將經(jīng)過中間退火的坯料再經(jīng)過1-2個道次直接軋制到成品厚度，成品道次軋制時必須更換工作輥，清擦導路中的每一個輥子，支撐棍表面不行必須更換支撐輥；軋制油必須干凈，出成品時鋁箔表面必須吹掃干凈，不允許有殘留油污；表面不允許有通長或間斷性擦傷、劃傷、周期行印痕、亮條及亮帶、隱條、白條等任何影響使用的表面缺陷。

七、成品分切

分切時必須清擦導路中的各個導輥，用酒精或丙酮清擦各個導輥；確保鋁卷表面不能有印痕、粘鋁、擦傷、劃傷。分切的鋁卷放在地板必須墊上一塊大紙板，不允許直接落地。分切時注意查看鋁箔表面有無油污，表面帶有油污的不得發(fā)往退火工序。

分切時不允許有毛刺、塔形、荷葉邊、邊部小碎浪等，分切錯層必須小于0.5mm。分切后的小卷端面必須干凈、整潔，分切好的小卷批號和規(guī)格必須用粉筆寫在鋁卷的表面。

八、檢查和包裝

成品檢查時主要檢查鋁箔厚度、寬度不得超過公差范圍，端面不得有毛刺、翻邊，撞傷，錯層不得超過0.5mm。套筒規(guī)格、材質必須符合客戶要求，套筒兩邊伸出鋁箔端面各為5mm。檢查合格后按照空調鋁箔臥式包裝要求包裝。

上述制備出的空調鋁箔其抗拉強度達到200mpa，但存在生產(chǎn)工序多，生產(chǎn)周期長，成本高等問題。

尋求一種能進行大批量生產(chǎn)且能降低生產(chǎn)成本的3003+zn合金制備汽車用空調箔是重要的研究課題之一。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種汽車空調用鋁箔的制備方法，先將電解鋁液和鋁錠、鋁合金固體廢料熔煉成鋁熔體，通過連鑄連軋工藝制備2.5～3.5mm厚鋁卷，然后通過冷軋、中間退火、箔軋等工序技術參數(shù)的合理設置，從而制備出汽車空調用鋁箔，縮短了工藝流程，降低了生產(chǎn)成本，制備出的鋁箔其抗拉強度可以達到210～230mpa，延伸率≥1％且抗下垂＜15mm。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種汽車空調用鋁箔的制備方法，該制備方法先將電解鋁液和鋁錠以及鋁合金固體廢料熔煉鋁熔體，通過連鑄連軋制備出2.5～3.5mm厚鋁卷，然后經(jīng)過冷軋-縱剪切邊-中間退火-箔軋→成品分切→檢查包裝制備出汽車空調用鋁箔，其中縱剪切邊、成品分切和檢查包裝按常規(guī)工藝進行，其特征是：

1)熔煉鋁熔體：

將80～90％重量份的電解鋁液和10～20％重量份且鋁含量≥99.7％的鋁錠和鋁合金固體廢料一同放入熔煉爐中進行熔煉制備出鋁熔體，熔煉爐溫控制在745±5℃范圍內，熔煉時鋁熔體的化學成分經(jīng)檢測應符合下表要求，并要求除氣、除渣干凈且充分攪拌均勻以保證鋁熔體的質量；

2)通過連鑄連軋制備出2.5～3.5mm厚鋁卷：

連鑄造時通過由耐高溫的無機非金屬材料加工成型的鑄嘴將鋁熔體等量、勻速的注入兩根相向旋轉的鋼帶內，而兩根鋼帶外側與循環(huán)冷卻水相連接，鋁液中的熱量通過鋼帶及冷卻水被帶走，連鑄時鋁熔體的溫度保持在690±5℃范圍，連鑄速度控制在7～10m/min，連鑄的鑄坯厚度控制在19±1mm，要求通過調整冷卻水的壓力和流量，確保鑄坯溫度控制在520～580℃范圍；

連鑄后的鑄坯直接進入三連軋機進行連軋，連軋的第一道次軋制加工率控制在50～60％且軋制入口溫度控制在420～500℃而出口溫度控制在360～420℃，連軋的第二道次軋制加工率控制在25～35％且軋制入口溫度控制在330～390℃而出口溫度控制在290～360℃，連軋的第三道次加工率控制在20～33％且入口溫度控制在250～320℃而出口溫度控制在220～250℃，經(jīng)第三道次加工制備出2.5～3.5厚鋁卷，連軋時采用乳化液進行潤滑和冷卻；

3)冷軋-縱剪切邊-中間退火-箔軋：

將上述2.5～3.5mm厚鋁卷直接上冷軋機組軋至0.16～0.23mm厚，各道次冷軋分配方案是：2.5～3.5mm→1.6～2.3mm→1.0～1.3mm→0.52～0.75mm→0.34～0.5mm→縱剪切邊→0.23～0.34mm→0.16～0.23mm→中間退火，各道次軋制過程采用軋制油進行潤滑和冷卻，各道次軋制時要求注意清擦導路中的各根導輥以防止鋁板表面有印痕、粘傷等缺陷；

中間退火工藝為：先在530℃的退火溫度下退火10～12h，再在420℃的退火溫度下退火4～6h；中間退火時應檢查鋁箔卷端面狀況，檢查封頭是否采用高溫膠帶，是否牢固，鋁箔卷之間是否有碰卷現(xiàn)象，檢查爐子的循環(huán)風機罩上是否粘有鋁箔，有則必須清干凈上面的鋁箔方可進爐退火；

經(jīng)中間退火的鋁箔可以直接箔軋到0.06～0.15mm厚成品鋁箔，成品鋁箔軋制時必須更換工作輥，清擦導路中的每一個輥子，支撐棍表面不行必須更換支撐輥；軋制油必須干凈，出成品時鋁箔表面必須吹掃干凈，不允許有殘留油污；表面不允許有通長或間斷性擦傷、劃傷、周期行印痕、亮條及亮帶、隱條、白條等任何影響使用的表面缺陷；

檢查包裝工序得到的0.06～0.15mm厚鋁箔其抗拉強度可以達到210～230mpa，延伸率≥1％且抗下垂＜15mm，鋁箔晶粒均勻且表面質量潔凈無油斑黑絲。

由于采用如上所述技術方案，本發(fā)明產(chǎn)生如下積極效果：

1、本發(fā)明熔煉時采用80～90％重量份的電解鋁液和10～20％重量份且鋁含量≥99.7％的鋁錠一同放入熔煉爐中進行熔煉，同時通過高溫電解鋁液的胎包精煉技術以及改進熔煉爐內的精煉工藝，如增加靜置時間、短時間多次精煉等工藝，保證了鋁熔體質量，從而實現(xiàn)鋁熔體直接通過連鑄連軋來縮短工藝流程，與常規(guī)工藝相比省去了鋁錠的鑄造和二次重熔過程，經(jīng)測算：可以減少鋁液鑄成鋁錠過程中0.4～0.5％的鋁損和鋁錠二次重熔過程中2～4％的鋁的燒損，節(jié)約了能源，提高了生產(chǎn)效率和成品率。

2、通過連鑄連軋直接制備2.5～3.5mm厚鋁卷，與傳統(tǒng)的直冷鑄錠熱軋工藝相比，哈茲列特連鑄連軋省去了傳統(tǒng)熱軋合金大板錠鑄造、錠坯鋸頭銑面再重新加熱、大加工量的粗軋機開坯軋制等多道環(huán)節(jié)，節(jié)能降耗，減少二氧化碳排放，節(jié)約成本，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

3、采用連鑄連軋法生產(chǎn)的坯料，在生產(chǎn)成本方面與鑄軋法相同，比熱軋法相比可節(jié)約電耗500度/噸以上，但坯料質量與熱軋坯料等同；坯料在2.5～3.5mm之間能減少冷軋工序2～4個道次，在大大提高了冷軋機生產(chǎn)效率的同時能降低生產(chǎn)成本100元/噸以上；鋁箔成品厚度可達0.06mm，較之普通汽車空調用鋁箔厚度減薄20％以上，大大地降低了汽車制造成本，實現(xiàn)汽車輕量化效果。

具體實施方式

本發(fā)明是一種汽車空調用鋁箔的制備方法，本發(fā)明先將電解鋁液和鋁錠熔煉成鋁熔體并通過連鑄連軋制備出2.5～3.5mm厚鋁卷，再通過冷軋、中間退火、箔軋等工序技術參數(shù)的合理設置，從而制備出汽車空調用鋁箔，縮短了工藝流程，降低了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明總的制備方法是：熔煉鋁熔體→通過連鑄連軋制備出2.5～3.5mm厚卷→冷軋-縱剪切邊-中間退火-箔軋→成品分切→檢查包裝工藝制備出汽車空調用箔，其中縱剪切邊、成品分切和檢查包裝按常規(guī)工藝進行。

通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實施例，公開本發(fā)明的目的旨在保護本發(fā)明范圍內的一切變化和改進，未述部分參見背景技術相關內容。

一、電解鋁液直接制備鋁熔體：

將80～90％重量份的電解鋁液和10～20％重量份且鋁含量≥99.7％的鋁錠和鋁合金固體廢料一同放入熔煉爐中進行熔煉制備出鋁熔體，熔煉爐溫控制在745±5℃范圍內。熔煉時鋁熔體的化學成分經(jīng)檢測應符合下表要求，并要求進行除氣、除渣干凈且充分攪拌均勻以保證鋁熔體的質量。

二、通過連鑄連軋工藝制備出3.5mm厚鋁卷：

連鑄造時通過由耐高溫的無機非金屬材料加工成型的鑄嘴將鋁熔體等量、勻速的注入兩根相向旋轉的鋼帶內，而兩根鋼帶外側與循環(huán)冷卻水相連接，鋁液中的熱量通過鋼帶及冷卻水被帶走，連鑄時鋁熔體的溫度保持在692℃，連鑄速度控制在7.6m/min，連鑄的鑄坯厚度控制在19mm，要求通過調整冷卻水的壓力和流量，確保鑄坯溫度控制在577℃范圍。

鑄坯自鑄造機出來后，直接進入三連軋機進行連軋，并采用乳液進行潤滑和冷卻，第一道次軋制加工率53％并軋制入口溫度490℃而出口溫度400℃，第二道次軋制加工率38％并軋制入口溫度380℃而出口溫度300℃，第三道次加工率37％并入口溫度270℃而出口溫度185℃，得到3.5mm厚鋁卷。

三、冷軋-縱剪切邊-中間退火-箔軋：

將上述3.5mm厚鋁卷直接上冷軋機組進行軋制，采用軋制油進行潤滑和冷卻，每道次加工率控制在30～50％之間，軋制到0.5mm厚度轉縱剪切邊，切邊后繼續(xù)冷軋至0.23mm厚度轉中間退火。各道次的冷軋分配方案是：3.5mm→2.3mm→1.2mm→0.7mm→0.5mm→縱剪切邊→0.34mm→0.23mm→中間退火，各道次軋制過程采用軋制油進行潤滑和冷卻，各道次軋制時要求注意清擦導路中的各根導輥以防止鋁板表面有印痕、粘傷等缺陷。

縱剪切邊的參考方法是：縱剪切邊時必須清擦導路中的各個導輥，用酒精或丙酮清擦各個導輥，確保鋁箔卷表面不能有印痕、粘鋁、擦傷、劃傷，端面不允許有毛刺、塔形、荷葉邊、邊部小碎浪等，中間切邊錯層必須小于2mm。

中間退火工藝為：先在530℃的溫度下退火10～12h，再在420℃的溫度下退火4～6h；中間退火時應檢查鋁箔卷端面狀況，檢查封頭是否采用高溫膠帶，是否牢固，鋁箔卷之間是否有碰卷現(xiàn)象，檢查爐子的循環(huán)風機罩上是否粘有鋁箔，有則必須清干凈上面的鋁箔方可進爐退火。

經(jīng)中間退火的鋁卷可以直接軋制到0.12mm成品厚度，成品軋制時必須更換工作輥，清擦導路中的每一個輥子，支撐棍表面不行必須更換支撐輥；軋制油必須干凈，出成品時鋁箔表面必須吹掃干凈，不允許有殘留油污；表面不允許有通長或間斷性擦傷、劃傷、周期行印痕、亮條及亮帶、隱條、白條等任何影響使用的表面缺陷。

四、成品分切的參考方法是：分切時必須清擦導路中的各個導輥，用酒精或丙酮清擦各個導輥；確保鋁箔卷表面不能有印痕、粘鋁、擦傷、劃傷。分切的鋁卷放在地板必須墊上一塊大紙板，不允許直接落地。分切時不允許有毛刺、塔形、荷葉邊、邊部小碎浪等，分切錯層必須小于0.5mm。分切后的小卷端面必須干凈、整潔，分切好的小卷批號和規(guī)格必須用粉筆寫在鋁箔卷表面。

五、檢查和包裝的參考方法是：成品檢查時主要檢查鋁箔厚度、寬度不得超過公差范圍，端面不得有毛刺、翻邊，撞傷，錯層不得超過0.5mm。套筒規(guī)格、材質必須符合客戶要求，套筒兩邊伸出鋁箔端面各為5mm。要求做到抗拉強度210～230mpa，延伸率≥1％，表面無缺陷，抗下垂＜15mm，晶粒均勻。檢查合格后按照空調鋁箔臥式包裝要求包裝。

檢查包裝工序得到的0.12mm厚鋁箔其抗拉強度可以達到210～216mpa，延伸率3～5％且抗下垂性能10mm，0.12mm厚鋁箔晶粒均勻且表面質量潔凈無油斑黑絲。

上述檢測參考方法是：按照國家標準gb/t228.1-2010《金屬材料拉伸試驗》加工成5倍標準拉伸試樣，電子拉伸在日本島津ags-x1kn精密拉力實驗機上進行，拉伸速度參考值為1mm/min。

為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的技術方案或是實施例，當前認為是適宜的，但是應了解的是：本發(fā)明旨在包括一切屬于本構思和本發(fā)明范圍內的實施例的所有變化和改進。