一種鋁合金釬焊翅片料3003a及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋁合金釬焊翅片料3003A，所述3003A的化學組成按質量分數如下：0.5-0.55％的Fe，0.1-0.15％的Si，1.2-1.25％的Mn，0.05-0.1％的Cu，0.1％的Zn，其他不可避免的雜質占0.15％，余量為Al。并且公開了該鋁合金釬焊翅片料3003A的制備方法，本方法是采取的中溫中速的方法，既保證質量又保證成本適中。
【專利說明】
一種鋁合金釬焊翅片料3003A及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及鋁合金材料加工工藝領域，特別涉及一種鋁合金釬焊翅片料3003A及 其制備方法。
【背景技術】
[0002] -般鋁合金熱交換器由翅片、主板以及散熱水管等部件組成，隨著節能減排的深 入，要求熱交換器部件重量越來越輕，相應的，制造部件的材料需要越來越薄。而材料的減 薄卻會帶來相應的受力能力的下降，尤其是表面在高溫下翅片材料的強度，若強度不足，則 會造成收縮、塌陷等缺陷的產生，進而影響熱交換器的制造。同時通過技術分析，一般而言， 造成翅片收縮塌陷的主要原因在于鋁合金翅片材料在釬焊溫度前再結晶晶粒尺寸太小，因 而存在大量晶界，從而一方面導致了鋁合金翅片材料在高溫下強度下降，另一方面導致了 鋁合金材料翅片在釬焊時焊料中的硅元素大量順著晶界擴散至翅片內部，從而造成溶蝕。
[0003] 另外，在實際應用過程中，還會由于風力，汽車洗滌水流等在翅片上施加外力。因 此，必須使其保持一定的強度，即使腐蝕到一定的程度，也不致于使翅片斷裂。所以，翅片材 料要有較高的強度，特別是當翅片減薄時，要保證翅片仍能具有很高的強度。
[0004] 現有的鋁合金翅片材料的加工工藝，包括三種方法：1、低溫快速，2、中溫中速，3、 高溫慢速。第一種方法澆鑄溫度低，生產速度相應快，成本低；第二種方法澆鑄溫度適中，生 產速度適中，即保證質量又保證成本適中；第三種方法澆鑄溫度高，生產速度低，只有相應 合金適應生產。必須要找到一種合適的加工方法來既保證質量又降低成本。
【發明內容】
[0005] 為解決上述技術問題，本發明采取中溫中速的方法，通過調整化學成分，控制加工 工藝，以達到既保證質量又降低成本的目的。
[0006] 為達到上述目的，本發明的技術方案如下：
[0007] -種鋁合金釬焊翅片料3003A，所述3003A的化學組成按質量分數如下： 0.5-0.55%的卩6,0.1-0.15%的51，1.2-1.25%的]?11，0.05-0.1%的(：11，0.1%的211，其他不 可避免的雜質占0. 15%，余量為A1。
[0008] -種鋁合金釬焊翅片料3003A的制備方法，包括如下步驟：
[0009] 1)裝爐，將鋁錠、廢料和中間合金按順序裝爐，生產板材時廢料比控制在 25-30%，生產鋁箱時廢料比控制在30-35% ;
[0010] 2)熔煉，當爐料軟化下榻時，均勻撒入覆蓋劑，當爐料化平時，再撒上一層，以全面 覆蓋熔體；當爐料已大部分熔化時，進行攪拌；爐料全部熔化后，在熔煉溫度范圍內進行扒 渣；并取樣分析，必要時進行補料，使成分達到3003A的要求；
[0011] 3)導爐清爐，導爐時，靜置爐爐膛溫度不得低于800°C ;靜置爐內熔體溫度不得低 于 730°C ;
[0012] 4)導爐后再次精煉除氣、扒渣，熔煉爐精煉；
[0013] 5)鑄乳乳制，切卷，切卷時卷外徑最大不要超過1600mm。
[0014] 基于上述制備方法，所述步驟1)中，加料后加錯水，留5 %的廢料，等錯水全部加 入后再進行二次投料。
[0015] 進一步的，所述步驟2)中，所述覆蓋劑的總用量為20_40kg。
[0016] 進一步的，所述步驟2)中，取樣溫度應在730°C以上，補料溫度應在740°C以上。
[0017] 優選的，所述步驟3)中，導爐前一小時進行噴粉式精煉，精煉溫度應在740°C以 上，由氮氣作為載體噴入爐中，氮氣壓力〇. IMPa。
[0018] 優選的，所述步驟4)中，精煉的熔體應進行含氣量的測定，含氣量超過0. 15/100g 時應重新精煉。
[0019] 優選的，所述步驟4)中，精煉要控制晶粒度，采取在線加入鈦絲的方法。
[0020] 更進一步的，所述步驟4)中，精煉后要過濾，采用陶瓷過濾板深水雙通道一級過 濾，過濾板厚度不低于60_。
[0021] 通過上述技術方案，本發明提供的鋁合金釬焊翅片料3003A輕薄，強度、硬度符合 要求，并且具有良好的散熱能力，適用于汽車換熱器、冷凝器等部件的使用。制備方法工藝 可控，重復性好，易于掌握，具有很好的應用前景。
【具體實施方式】
[0022] 下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0023] 本發明提供了一種鋁合金釬焊翅片料3003A及其制備方法，具體實施例如下：
[0024] 實施例1 :
[0025] 3003A的化學組成按質量分數如下：0. 5%的Fe，0. 1%的Si，l. 25%的Μη，0. 1%的 Cu，0. 1%的Zn，其他不可避免的雜質占0. 15%，余量為A1。
[0026] 制備方法如下：
[0027] 1)裝爐
[0028] 將鋁錠、廢料和中間合金按順序裝爐，生產板材時廢料比控制在25-30%，生產鋁 箱時廢料比控制在30-35%;加料后加鋁水，留5%的廢料，等鋁水全部加入后再進行二次投 料。
[0029] 2)熔煉
[0030] 當爐料軟化下塌時，均勻撒入覆蓋劑，當爐料化平時，再撒上一層，以全面覆蓋熔 體，覆蓋劑總用量為20_40kg ;
[0031] 當爐料已大部分熔化時，進行攪拌，每爐攪拌四次。攪拌時耙子應貼近爐底，各個 角落都應到位，不能形成波浪；
[0032] 爐料全部熔化后，在熔煉溫度范圍內進行扒渣。扒渣時，操作要平穩，要先近后遠， 要扒凈，并盡量避免帶出金屬；
[0033] 取樣應在730°C以上，用干凈的取樣勺，在爐子兩個爐門的中間、液體寬度和深度 的中部處g取試樣，試樣不得有氣孔、夾渣和裂紋；
[0034] 根據分析結果，按3003A化學成分標準要求調整成分，進行補料，補料溫度應在 740°C以上，成份達到要求；
[0035] 采用噴粉式精煉，導爐前一小時進行精煉，精煉溫度應在740°C以上。精煉分爐門 進行，每爐門10-15分鐘。精煉時精煉劑加入精煉罐中，由氮氣作為載體噴入爐中，氮氣壓 力0.1 MPa，精煉管應在爐體中下部，保證液體不能飛濺。精煉完半小時扒渣，扒渣要干凈徹 底。
[0036] 3)導爐清爐
[0037] 當爐料熔化完畢，成分均勻，經快速分析合格，溫度合適時可導爐。爐底不平而有 剩料時以自然停止流出為準，但合金轉組時，必須將剩料扒出；
[0038] 導爐時熔體溫度為750°C左右，強行導爐例外；
[0039] 導爐前檢查靜置爐硅碳棒是否完好，需要換者及時更換；
[0040] 導爐時，靜置爐爐膛溫度不得低于800°C，靜置爐內熔體溫度不得低于730°C ;
[0041] 導爐時不要讓鋁水飛濺形成漩渦，導爐后應用清潔工具清理爐渣及其它臟物并及 時清理流槽、流口和流管。
[0042] 4)導爐后再次精煉除氣、扒渣，熔煉爐精煉（鋁水停留的時間超過4小時）
[0043] 靜置爐中的精煉，原則上應在導爐后立即進行，但導爐溫度偏低時，可在靜置爐送 電升溫一段時間后進行。精煉管應分別在兩個爐門處預熱，然后放到爐底緩慢平穩地移動， 不能有死角；
[0044] 精煉的熔體應進行含氣量的測定，含氣量超過0. 15/100g時應重新精煉；
[0045] 從靜置爐放流后出來先進入在線除氣箱，工作原理是氮氣除氣，（氮氣純度要求 99. 999%、氧含量：彡10PPM，氮氣工作壓力控制在0· 2MPa，）由石墨轉子快速旋轉把氮氣在 鋁水深處打成細小的氣泡進行除氣、除渣；
[0046] 晶粒度的控制，采取在線加入鈦絲（Ti5B)如表1 :
[0047] 表1鈦絲速度與板坯寬度
[0048]
[0049] 過濾采用陶瓷過濾板深水雙通道一級過濾，要求一次過濾用40目，二次過濾用50 目陶瓷過濾板，過濾板厚度不低于60mm，保證過濾效果。
[0050] 5)鑄乳乳制
[0051] a.操作人員按分工進入崗位，啟動鑄乳機，使輥面速度達到最大。
[0052] b.打開流眼放流烘燙前箱，爭取用盡量少的熔體燙好前箱。
[0053] c.當前箱熔體溫度超過740°C時，鑄乳機給水。當前箱液面高度高過正常液面 20-30mm時方可開始跑渣，跑渣時調整好前箱液面高度，不宜過高，以防漏鋁。跑渣正常后， 即當貼附下輥的鋁片均勻、咀腔無堵塞現象時開始降速，并隨時調整前箱液面高度，當速度 降至約1000-1200mm/min時開始立板，具體見表2,立板后適當調整鑄乳速度。
[0054] 表2前箱溫度、乳制速度與板坯寬度
[0055]
[0056] d.將鑄乳板頭送入牽引機牽引，調整好液壓馬達速度，經剪切機切頭后，再送入卷 取機，開始卷板后，松開牽引機。
[0057] e.將烘燙前箱料、跑渣料、立板廢料等收集過鎊，記在卡片上。
[0058] f.出板后，測量兩邊厚度，如不符合要求，要及時調節壓上缸壓力差來調節同板 差。
[0059] g.記錄工藝參數：前箱液面高度及金屬溫度，除氣裝置的主流量、分流量、監測壓 力、電流、電壓、鑄乳速度、水壓、水溫、鑄乳區長度。
[0060] h.鑄乳過程中，發現板面有質量缺陷時，及時處理并在邊緣處用蠟筆注上標記。
[0061] i.切卷時卷外徑最大不要超過1600mm，起動牽引機，夾緊調速和鑄乳板速度一 致。剪切，調整卸料小車，頂卷位置不要過緊過松，端頭接近小車托輥時停止卷取，將卷推 出，同時對好卷取機鉗口，準備下次卷取。
[0062] j.鑄乳卷堆放前，先稱重，再在卷內、卷外分別用蠟筆寫明合金牌號、爐號、爐次 號、卷號、生產班組及重量。
[0063] k.在每卷末尾處切取70_80mm寬一塊鑄乳板試片，做晶粒度、同板差和穿透氣孔 檢查。
[0064] 1.試片打印的規定：將試片沿長度方向切成四等份，在試片表面上打上鋼印或用 蠟筆寫上：爐號一一熔次號一一卷號一一順序號。
[0065] m.鑄乳卷生產規格見表3。
[0066] 表3鑄乳卷生產規格
[0067]
[0068] 實施例2 :
[0069] 3003A的化學組成按質量分數如下：0. 55%的Fe，0. 15%的Si，1.2%的Μη，0. 05% 的Cu，0. 1%的Zn，其他不可避免的雜質占0. 15%，余量為A1。
[0070] 制備方法同實施例1。
[0071] 實施例3:
[0072] 3003A的化學組成按質量分數如下：0. 5%的Fe，0. 12%的Si，1. 2%的Μη，0. 08% 的Cu，0. 1%的Zn，其他不可避免的雜質占0. 15%，余量為A1。
[0073] 制備方法同實施例1。
[0074] 對上述實施例1，2, 3進行下列指標的檢驗：1、熔體的氫含量和化學成分；2、晶粒 度酸洗；3、虎皮紋和條紋堿洗；4、板型的監測。結果均達到要求。
[0075] 對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【主權項】
1. 一種鋁合金釬焊翅片料3003A，其特征在于，所述3003A的化學組成按質量分數如 下：0.5-0.55%的？6,0.1-0.15%的51，1.2-1.25%的]?11，0.05-0.1%的(：11，0.1%的211，其 他不可避免的雜質占 0. 15%，余量為Al。2. 根據權利要求1所述的一種鋁合金釬焊翅片料3003A的制備方法，其特征在于，包括 如下步驟： 1) 裝爐，將鋁錠、廢料和中間合金按順序裝爐，生產板材時廢料比控制在25-30%，生 產鋁箱時廢料比控制在30-35% ; 2) 熔煉，當爐料軟化下榻時，均勻撒入覆蓋劑，當爐料化平時，再撒上一層，以全面覆蓋 熔體；當爐料已大部分熔化時，進行攪拌；爐料全部熔化后，在熔煉溫度范圍內進行扒渣； 并取樣分析，必要時進行補料，使成分達到3003A的要求； 3) 導爐清爐，導爐時，靜置爐爐膛溫度不得低于800°C ;靜置爐內熔體溫度不得低于 730 0C ； 4) 導爐后再次精煉除氣、扒渣，熔煉爐精煉； 5) 鑄乳乳制，切卷，切卷時卷外徑最大不要超過1600mm。3. 根據權利要求2所述的一種鋁合金釬焊翅片料3003A的制備方法，其特征在于，所述 步驟1)中，加料后加鋁水，留5%的廢料，等鋁水全部加入后再進行二次投料。4. 根據權利要求2所述的一種鋁合金釬焊翅片料3003A的制備方法，其特征在于，所述 步驟2)中，所述覆蓋劑的總用量為20-40kg。5. 根據權利要求2所述的一種鋁合金釬焊翅片料3003A的制備方法，其特征在于，所述 步驟2)中，取樣溫度應在730°C以上，補料溫度應在740°C以上。6. 根據權利要求2所述的一種鋁合金釬焊翅片料3003A的制備方法，其特征在于，所述 步驟3)中，導爐前一小時進行噴粉式精煉，精煉溫度應在740°C以上，由氮氣作為載體噴入 爐中，氮氣壓力〇· IMPa。7. 根據權利要求2所述的一種鋁合金釬焊翅片料3003A的制備方法，其特征在于，所述 步驟4)中，精煉的熔體應進行含氣量的測定，含氣量超過0. 15/100g時應重新精煉。8. 根據權利要求2所述的一種鋁合金釬焊翅片料3003A的制備方法，其特征在于，所述 步驟4)中，精煉要控制晶粒度，采取在線加入鈦絲的方法。9. 根據權利要求2所述的一種鋁合金釬焊翅片料3003A的制備方法，其特征在于，所述 步驟4)中，精煉后要過濾，采用陶瓷過濾板深水雙通道一級過濾，過濾板厚度不低于60_。
【文檔編號】C22C1/02GK105886843SQ201510031332
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月15日
【發明人】畢祥玉
【申請人】江蘇財發鋁業股份有限公司