CN103060622A - 用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔，其特征在于：其化学成份质量百分数如下：Sc：0.05～0.15、Si：0.44～0.58%、Fe：0.45～0.55%、Cu：0.10～0.15%、Mn：1.05～1.25%、Mg≤0.05%、Zn：1.40～1.60%、Cr≤0.025，Ni、Ti、Zr均：≤0.045%，余量为Al。本方法缩短了生产流程，简化了生产过程，其生产效率高，成品率高，成本低，板型好，汽车散热片铝-锰-锌-钪铝合金箔强度高，韧性好，焊接性能优，热稳定性好，具有高耐热性质量稳定可靠。

Description

用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔

技术领域

本发明是开发一种采用连续铸轧法生产铝-锰-锌-钪合金汽车散热片铝合金箔的生产工艺。属于铝合金箔材加工技术领域。

背景技术

近几年，我国汽车、机电产品的快速发展，拉动了对铝加工产品的迫切需求。铝及铝合金箔以其特有的性能在广阔的领域里满足着现代生产的各类需求。随着经济技术的发展，对铝箔品质的要求日益提高，希望铝箔的厚度更薄、针孔更少、力学性能和表面质量更高。但若要生产特殊要求的专用铝合金箔材对材料及加工工艺要求就更高。汽车用复合箔市场需求量增加很快，随着我国汽车工业的蓬勃发展和汽车铝化率的不断提高，汽车用箔的市场需求量快速增加。汽车散热器用复合箔，用于制造汽车水箱散热器、汽车冷凝器和蒸发器，目前汽车水箱铝化率达到80％以上，而且其发展趋势还正在不断上升。

合金铝箔坯料的生产一般采用两种方式：热轧坯料和铸轧坯料。热轧法是将铝液精炼、净化处理后铸成大扁锭，铸锭尺寸一般厚600～800 mm，宽1600～2200mm，长4000mm～8000mm，经过锯切及铣床铣面，去除扁锭表面的氧化物和缺陷，然后经均匀化热处理炉加热，在高于再结晶温度的条件下通过热轧机轧制至几毫米厚。由于热轧锭的体积较大，在大塑性变形过程中，内部组织经历了多次回复、再结晶，使坯料在内部组织的均匀化、晶粒的尺寸与形状、点缺陷与线缺陷浓度变化等方面，均获得显著的改善。该传统工艺的缺点：能耗高、成品率低、成本高、板型不易控制。

连续铸轧法是让铝液通过一套装置引导到两个轧辊之间形成的“辊缝”中，通过两个轧辊的强行冷却、结晶和变形后，得到厚度为6mm～8mm的铸轧卷坯。在铸轧过程中，铝液在两个轧辊之间的较窄辊缝中受到两轧辊的急剧冷却而结晶，凝固后的坯料同时受到两轧辊一定程度的轧制变形，所得到的铸轧板的内部组织属于半铸态结构，晶体的方向性较强。与热轧法相比，铸轧法具有投资少、效率高、成本低的优点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种生产效率高，成品率高，成本低，板型好，质量稳定的用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔及其生产方法。

本发明的目的是这样实现的：一种用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔，其化学成份质量分数如下：

不同合金元素对坯料的组织性能产生不同的影响，为了获得组织均匀性能优良的铸轧坯料，必须对整卷坯料的化学成分进行合理的控制。铸轧坯料的化学成分实行最大和窄幅波动控制方式。

通过长期试验，研发出0.06～0.14mm厚度铝合金箔使用铸轧坯料的化学成分控制范围。作为优选方案，所述汽车散热器专用铝合金箔，具体化学成份质量分数为：Sc :0.05～0.12、Si：0.46~0.54%、Fe：0.47~0.53%、Cu：0.11~0.14%、Mn：1.12~1.20%、Mg :0.05%、Zn:1.48~1.56%、Cr≤0.022:Ni、Ti、Zr：≤0.040%，余量为Al。

为适应航空工业、交通工具轻量化的要求，满足日益拓展的市场需求，用户对质量轻、价格低、易加工、性能优的铝合金，在提高强度等方面提出了更高的要求。而我们研发的铝-锰-锌-钪合金是一种高性能铝合金，钪不仅能够显著细化铸态合金晶粒、提高再结晶温度从而提高铝合金的强度和韧性，而且能显著改善铝合金的可焊性、耐热性、抗蚀性、热稳定性和抗中子辐照损伤的作用。钪的晶格常数、密度及某些物理、力学性能更接近铝。钪的密度为3.0 g/cm³,与铝的密度2.7g/cm³相近,在周期表中钪与铝、钛是近邻,在化学元素发展史上钪曾被称作“类铝”，是铝合金理想的合金化元素。 就铝合金而言,钪对铝有着很好的弥散强化作用，是铝合金强有力的晶粒细化剂和有效的再结晶抑制剂。钪在合金中形成弥散的高度稳定的Al₃Sc金属间相，与铝基体类质同晶,起沉淀强化剂、晶粒细化剂与再结晶抑制剂的作用。钪(Sc)的密度低，在铝及铝合金中同时具有过渡族金属和稀土金属这两类金属的作用，但效果却远比这两类金属对铝合金的影响大,含Sc铝合金强度高、热稳定性好，有强烈的时效硬化效应,是发展高强度、高耐热性和高抗蚀性结构铝合金的一种新型微量添加元素。

铸轧卷的生产工艺流程是：熔炉准备→炉料准备→装炉→熔化→搅拌与扒渣→调整成分→炉内处理（第一次精炼）→转炉及静置（第二次精炼）→除气箱除气扒渣→过滤箱双通道双级陶瓷过滤板过滤除渣→铸轧成7.0mm的连续铸轧板，然后收卷成铸轧卷（即：铸轧板带材），其中炉料准备中对废料的规定是：（1）、废料使用1XXX系纯铝组、3系含锰组、铝-锰-锌合金废料，废料的总投入量≤40％（其中二级废料应≤30%），原铝锭≥60％；（2）、废料使用8系含铁、硅、铜组合金废料，废料的总投入量≤25％（其中二级废料应≤25%），原铝锭≥75％。

在熔炼炉中对铝锭及中间合金进行合金化熔炼，熔炼温度720~760℃，在静置炉中对铝合金熔体进行除气、除杂的精练处理，精炼温度控制在740~750℃。以前铝熔体在高温熔炼过程中我们采用喷枪向铝熔体喷入N₂＋CCl₄进行精练，现在CCl₄属于国家环保禁用物品，因此我们认真执行国家环保政策，采用炉底透气砖周期性从炉底通入高纯N₂ 的新工艺，以提高铝熔体纯洁度，使炉内成分及温度更加均匀；改善了熔炼生产过程中化学成分不均匀、波动较大、且重熔烧损大的现象，同时减少了铝熔体中的氢气原始含量，提高了产品质量。

通过炉底连续底吹高纯N₂（纯度达到或高于99.999%）技术，合金成分精确控制技术，熔体在线连续除气和二级过滤技术，使炉内氧化气氛减少，在降低铝金属烧损的同时，保证合金成分稳定均匀；净化熔体，消除熔体中大部分气体和夹杂物，减少杂质元素的合量。使铝熔体的化学成分偏差控制在0.08％以内；达到改善铸轧坯料的金属相分布形态及综合性能的目的。在其温度为730℃-760℃，然后导入静置炉，精炼扒渣，控制熔体温度在720-740℃，经流口和流槽进入RDU熔体净化法快速除气装置再次除去熔体中的氢气，经双层过滤器滤去熔体中杂质，再添加晶粒细化剂，流入可以控制液面高度的前箱内，保持前箱液面高度为16±1mm；前箱底部有连通横浇道，熔体经横浇道进入位于铸轧机的两个转动的铸轧辊间的供料嘴，然后开始铸轧， 铸轧金属温度精确控制定为：698℃±5℃；

铸轧辊内通以循环冷却水，冷却水流量：80-100t/h，压力：4-5kg/c㎡,进水温度≦30℃；

铸轧机采用ø960×1600型铸轧机，铸轧区精确测定为60-65mm；轧制力为800-1000t；铸轧速度0.78m/min-0.85m/min；

铸轧后，经夹道辊送进机列，切去头部，进入卷取机，卷成所需直径的大卷。

冷箔轧制备方法的工艺流程为：7.0mm—5.0mm—3.5mm—2.5mm—1.7mm(切边） —1.2mm（退火：测温生产，炉气温度设定550℃，金属温度到450℃时，改温450℃，保温1.5h。）—0.66mm（切边）—0.36mm（转箔轧）—0.23mm—0.15mm（退火：测温生产，炉气温度设定为550℃，金属温度到380℃时，改温380℃，保温1.5h。）—0.07mm

由于铝-锰-锌-钪合金属于不可热处理强化合金。锰具有一定的强化作用，随着锰含量的增加，合金强度提高。我公司研发的汽车散热器铝-锰-锌合金将锰含量控制在1.05％—1.25％之间。锌能提高铝的溶解电位，含锌的铝固溶体有更负的电极电位，为-0.96v,因此，作包覆材料的铝合金都含有一定量的锌。我们将其控制在1.40-1.60%。

由于铝-锰-锌-钪合金含有少量的钪，钪对合金具有良好的合金化作用,在铝中只要加入千分之几的钪就会生成Al3Sc新相,使铝合金的结构和性能发生明显的变化。所以,铝钪合金比铝更轻更坚硬,它是目前世界上质轻,高强度而又高回弹性的技术材料。因其价格较高，合金配比要求微量即可满足合金化的要求，我们将其控制在0.05-0.15%。

由于铝-锰-锌-钪合金含有较高的锌，在变形铝合金中有很强的应力腐蚀裂纹倾向敏感性，在轧制过程中，如加工率过大易产生边部大裂纹，因此我们在设计轧制加工工艺时将道次加工率一般只控制在30%左右，以避免加工过程中因加工率过大形成裂边缺陷造成断带。

汽车散热器专用铝-锰-锌-钪合金箔要求铝箔组织均匀、化学成分范围窄、平整无波浪、箔面色泽一致、无粘铝、无孔洞、无油斑、无严重擦划伤、端面整齐无错层、塔形、毛刺、厚度偏差范围小，合金状态为H16，抗拉强度介于160~220Mpa之间，这些要求需要对整个生产过程进行严格的控制，重点抓好热处理退火工艺和冷箔轧轧制工艺环节的控制。才能保证完全能达到汽车散热器专用铝-锰-锌合金箔的技术要求。

本发明的特点：

我们在铝-锰-锌合金中加入钪元素，主要起微合金化的作用，钪在铝合金中的强化作用主要有细晶强化，有限固溶强化和钪化合物的第二相强化等；其次起精炼、净化作用，钪对氢的吸附力特别大，能大量吸附和溶解氢，钪与氢的化合物熔点较高，并且弥散分布于铝液中，以化合物形成的氢不会聚集形成气泡，大大降低铝的含氢量和针孔率；再次，值得一提的是钪在铝合金中的变质作用，变质处理是指在金属和合金中加入少量或微量的变质剂，用以改变合金的结晶条件使其组织和性能得到改善的过程，变质剂又称晶粒细化剂。钪元素比较活泼，它如于铝液中，极易填补合金相的表面缺陷，从而降低新旧两相界面上的表面张力，使得晶核生长的速度增大，同时还在晶粒于合金液之间形成表面活性膜，阻止生成的晶粒长大，使合金的组织细化。

铝-锰-锌-钪铝合金中含有较高的锰和锌及过渡族金属和稀土金属钪，强度高、变形抗力大，通常制备这种性质的合金，国内外一般均采用用热轧传统生产工艺生产。如采用连续铸轧法生产，带坯在铸轧过程中，由固相和液相组成的两相区范围加大，使得铝-锰-锌-钪合金要在5～6㎝左右铸轧区范围，2～3秒钟之内完成结晶和轧制非常困难，故国内外尚未见采用在铸轧机上生产铝-锰-锌-钪合金铝箔坯料并用于轧制铝箔的生产工艺。

用连续铸轧法生产汽车散热片专用铝-锰-锌-钪合金箔。由于铝-锰-锌-钪合金强度高，变形抗力大,要完成连续铸轧成箔坯带材，在整个铸轧生产线上，关键工序是铸轧。因为在这道工序中，由熔体到铸轧成固体金属带坯的过程是在很小的铸轧区内完成的。为了稳定进行连续铸轧，许多工艺参数必须配合好。主要的工艺参数有：辊缝设定，前箱液面高度，浇注温度，铸轧区长度，铸轧速度，冷却强度和凝固瞬间的铝熔体供给所需的静压力等。它们之间存在着密切的内在联系。在辊径一定、带坯厚度一定的正常铸轧条件下，这些工艺参数任何一个有所变化，其它的也要随着改变，才能确保铸轧的稳定的稳定性。在它们之间的相互变化关系中，存在一个基本规律，即调整各工艺参数之间的关系时，应使凝固区与变形区的高度有一定的比例关系，以保持绝对压下量恒定，才能确保铸轧过程的稳定性和连续性，使带坯具有优良的正常组织。

1）、产品设计板厚7mm，辊缝值设定很关键，轧辊辊缝值设定通过调节轧辊轴承座间的楔块实现，当轧辊修磨过且直径发生变化,通过调整楔块补偿直径变化能使辊缝值稳定。经试验轧机辊缝定为4.8-4.9mm。

2）、前箱液面高度的确定：在铸造区内，凝固瞬间的熔体供给和保持所需的压力，都是通过前箱熔体水平的静压强来控制的。原则上，在保证熔体表面氧化膜不被破坏的条件下，前箱液面越高越好。因为此时液穴中的熔体对结晶面的压强大，不仅能保证熔体凝固的连续性，而且能获得致密的组织。

如果前箱液面高度较低，静压强较小时，则表现为熔体在结晶前沿供给不足，在带坯横截面中心处易出现孔洞或带坯面上出现裂纹或热带。若前箱液面很低，熔体就不会涌入铸轧区，而停留在供料嘴腔内，时间稍长，可能发生凝固，供料嘴出口处发生局部堵塞而铸不出带坯，使铸轧带坯连续性被破坏而出现表面孔洞。

若液面太高，则熔体静压强过大，易使带坯表面起棱，或带坯表面上出现被冲破的氧化膜黑皮，降低了带坯表面质量。如液面太高而供料嘴与铸轧辊间隙又过大，则易冲破氧化膜，熔体进入间隙，无法继续铸轧。

因此，前箱液面高度是指前箱液面与最低氧化膜之间的距离，用H表示。

在生产中，测量前箱液面高度是无法从铸轧区氧化膜测量的，而必须以铸轧机上某一点或线为基准，再求出基准点或线与氧化膜之间的距离，即可算出H值。对双辊倾斜式铸轧机，以两辊缝中点水平连线作基准，以此基准线为零，高于此基准线的值h1，即为前箱液面高。此值与基准线至氧化膜处的距离就是H。所以，在实际生产中，所说的前箱液面高度都是指相对标准线而言的h1数值。经多次测量试验，铝-锰-锌-钪合金铸轧时的前箱液面高度确定为： 16±1mm。

铝-锰-锌-钪合金含较高锰和锌，粘度大，浇注温度很重要。铸轧生产的浇注温度即为前箱内的熔体温度。前箱熔体温度与铸轧区内流入液穴中的熔体温度，在正常铸轧时相差很小。一般来讲，浇注温度应稳定，不应波动，同时也不宜过高。定得过高，则不好成形或使带坯质量下降，定得过低，熔体甚至可在浇注系统内凝固。浇注温度与铸轧速度成反比。因此，经多次试验及浇注温度论证，最终将浇注温度确定为：698℃±5℃。

3）、铸轧区长度设定：

铝-锰-锌-钪合金由于含有较高的锰和锌及微量的钪，由固相和液相组成的两相区范围大，完全凝固所需的时间长。因此，必须加大铸轧区的长度，采用标准型铸轧机，铸轧辊径只有ø650左右，铸轧区≦50mm，无法满足铝-锰-锌-钪合金凝固区间。因此我们采用ø960×1600大型铸轧机生产，可以创造更大的铸轧区和更快的冷凝条件， 铸轧区长度是铸轧工艺中的重要参数，铸轧区长度越长，则可实现的铸轧速度越高，但铸轧区长度增大则会使轧制力增大，轧辊工作条件恶劣，轧辊磨损加剧，综合各种因素影响，铸轧区长度一般设定在65mm左右较合适。 因此，最终我们经多次试验将铸轧区定为60-65mm。

4）、轧制力设定：

因铝-锰-锌-钪合金含有较高的锰和锌及微量的钪，强度大，变形抗力大，轧制力大。因此，铸轧机预载力设定非常重要，为了使生产出的铸轧板辊缝值保持恒定，以提高铸轧板厚度的稳定性，防止纵向厚度波动。在预载能力充足的条件下，预载力设定值至少应为轧制力的1.2倍，而且楔块位置在此预载力下，不能用摇杆移动。

最终设定轧制力为800-1000t。

5）、铸轧速度设定 铝-锰-锌-钪合金两相区范围大，完全凝固所需时间长，因此，铸轧速度是决定铸轧冷凝条件的关键参数，经试验我们采取较慢铸轧速度：

0.78m/min-0.85m/min。

6）、为增加冷却强度，冷却水流量：80-100t/h，压力：4-5kg/c㎡,进水温度≦30℃。

辊缝设定，前箱液面高度，浇注温度，铸轧区长度，铸轧速度，冷却强度等技术指标。它们之间存在着密切的内在联系。只有协调好这些参数之间的关系，才能保证连续稳定的生产。

用连续铸轧法生产铝-锰-锌-钪合金板在一台铸轧机上同时完成铸造与轧制的两道工序，与热轧法生产相比，省去了铸锭锯切头尾，铣面、加热开坯及热轧等工序，节省了大量能源，减少了废料的重熔，成材率比热轧提高15%。每吨加工费比热轧法低1000元，而且板型好，厚度均匀，加工性能好。

综上所述，本发明在ø960×1600超型铸轧机上生产铝-锰-锌-钪合金铸轧板的连续铸轧工艺，保证了铝-锰-锌-钪合金铸轧板的顺利生产，取代了用热轧法生产铝-锰-锌-钪合金板坯的生产方法，具有成品率高、成本低、板型好、厚度均匀、加工性能好的优点。

冷箔轧及热处理工艺的控制：冷箔轧对控制最终铝-锰-锌-钪汽车散热器铝箔成品的平整度、厚度偏差、表面色泽均匀性、力学性能等起着关键的作用。铝-锰-锌-钪汽车散热器铝箔要求厚度偏差小于3％、平整度不大于15I，这些要求主要由冷加工过程来满足，因而对生产过程硬件的配置要求较高。因此，我们冷轧机、箔轧机AGC控制系统均采用上、下位两级计算机控制方案，是集轧机过程控制、过程管理、AGC控制和故障报警诊断为一体的计算机系统。上位机由轧制过程管理计算机（网络服务器）组成：下位机由辊缝控制计算机、厚度控制计算机完成实时控制，配置多立的显示操作站（人机界面MMI），并与轧机PLC 联网，组成液压轧机的整体自动化系统。 日常管理中，还强化对轧辊和轧制油的管理，保持轧辊辊面粗糙度均匀，保证轧制油质量指标稳定、油质洁净，这对保证箔面质量，消除缺陷十分重要。

其主要工艺技术指标为：

1）、铝箔坯料的板凸度允许控制在：0～0.6％之间。坯料板凸度＝（Hc－Hg）／Hc×100％，但实际上我们更要求控制在0～0.4％之问，以提高成品箔材横向厚度精度。

2）、轧辊凸度及轧辊磨削指标： 冷轧辊凸度确定为（上辊）0.02mm；（下辊）平辊。

冷轧辊粗糙度：开坯辊0.45-0.55µm; 成品辊0.28-0.35µm;

箔轧辊凸度确定为（上辊）0.06mm；（下辊）0.06mm。

冷轧辊粗糙度：粗轧辊0.18-0.22µm; 成品辊0.08-0.12µm;

3）、轧辊热凸度的工艺冷却

箔轧轧辊热凸度控制：70％靠工艺油冷却，30％靠弯辊。

4）、轧制工艺润滑油主要技术指标：

运动黏度：冷轧(40℃)：2.0～2．5mm²／s。箔轧(40℃)：1．8～2．2mm²／s，

馏程一般控制在200℃～240℃

添加剂含量控制在 ；冷轧3％～5％. 箔轧5％～8％

轧制油过滤精度达到0．5～1．01μm。

5）、板型仪板形自动控制

6）、热处理退火工艺采用金属温度实测控制技术，保证力学性能满足合金状态的高标准要求。

由于本发明汽车散热器铝-锰-锌-钪专用合金箔，铸轧板带材在铸轧时若固溶体成分不均匀，易出现粗大晶粒组织及晶内偏析现象，因此在轧制到1.2mm时必需进行中间完全软化退火，一是使固溶体分解，沉淀出MnAl₆质点，降低再结晶温度，以便在二次中间退火时可防止粗晶出现，二是在经过冷变形程度80%以上的冷轧后，如不进行中间退火而进行冷轧时，将会发生困难。所以，要将7.0mm厚度铸轧铝板轧制到成品厚度0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.010mm、0.012mm、0.014mm箔材产品，需在冷轧工序经5个道次后进行一次完全软化退火，再继续经冷轧至0.38mm再转至箔轧，继续轧制到成品的前一道次，进行第二次为准确控制力学性能而设置的完全再结晶退火，最后轧制到上述成品厚度。

所述两次中间退火工艺为：第一次中间退火采用完全软化退火，工艺为：采用炉气控温方式及实测料温方式退火，即，炉温≤100℃装炉，炉温升温到550℃，料温实测温度达到450℃后，炉温降温到450℃保温1.5小时出炉空冷。采用高温完全软化处理可有效消除枝晶偏析、溶解非平衡相，使金属组织趋于均匀化，有重要意义。

第二次中间退火采用完全再结晶退火，工艺为：采用炉气控温方式及实测料温方式退火，即，炉温≤100℃装炉，炉温升温到550℃，料温实测温度达到380℃后，炉温降温到380℃保温1.5小时出炉空冷。组织再结晶退火主要是恢复轧制拉长的晶粒，使之更加细化，使板带软化便于继续轧制达到所需的力学性能要求的组织状态。

所述铸轧铝板带材轧到1.2mm厚度总加工率为82.85%以上。二次退火厚度为0.30-0.135，成品轧到0.06-0.14mm达到H16状态，压延铝板带材经再结晶退火后产成品总加工率为别为55.55%、53.33%、52.94%、54.54%；53.84%、53.33%。

采用以上工艺技术指标保证了冷箔轧生产高质量、高效有序的进行，热处理退火工艺满足了产品机械性能的要求。汽车散热器专用铝-锰-锌-钪合金箔要求铝箔组织均匀、化学成分范围窄、平整无波浪、箔面色泽一致、无粘铝、无孔洞、无油斑、无严重擦划伤、端面整齐无错层、塔形、毛刺、厚度偏差范围小，合金状态为H16，抗拉强度介于180~240Mpa之间，这些要求经对整个生产过程进行严格的控制，重点抓好热处理退火工艺和冷箔轧轧制工艺环节的控制。保证完全达到了汽车散热器专用铝-锰-锌-钪合金箔强度高，韧性好，焊接性能优，热稳定性好，具有高耐热性的技术要求。

具体实施方式

典型实施例1： 0.06mm厚度铝-锰-锌-钪合金汽车散热片铝箔

所述汽车散热器专用铝合金箔，具体化学成份质量分数为：

Sc :0.06、Si：0.44%、Fe：0.46%、Cu：0.11%、Mn：1.06%、 Mg :0.05%、、Zn:1.47%、Cr≤0.017、Ni、≤0.014、Ti、≤0.012、Zr：≤0.026，余量为Al。

a、铸轧卷的生产工艺流程是：熔炉准备→炉料准备→装炉→熔化→搅拌与扒渣→调整成分→炉内处理（第一次精炼）→转炉及静置（第二次精炼）→除气箱除气扒渣→过滤箱双通道双级陶瓷过滤板过滤除渣→铸轧成7.0mm的连续铸轧板，然后收卷成铸轧卷（即：铸轧板带材），其中炉料准备中对废料的规定是：1、废料使用1XXX系纯铝组、3系含锰组、6811合金废料，废料的总投入量≤40％（其中二级废料应≤30%），原铝锭≥60％；2、废料使用8系含铁、硅、铜组合金废料，废料的总投入量≤25％（其中二级废料应≤25%），原铝锭≥75％。

b、冷箔轧制备方法的工艺流程为：7.0mm—5.0mm—3.5mm—2.5mm—1.7mm(切边） —1.2mm（退火：测温生产，炉气温度设定550℃，金属温度到450℃时，改温450℃，保温1.5h。）—0.66mm（切边）—0.36mm（转箔轧）—0.22mm~0.135mm（退火：测温生产，炉气温度设定为550℃，金属温度到380℃时，改温380℃，保温1.5h。）—0.06mm

所述两次中间退火工艺为：第一次中间退火采用完全软化退火，工艺为：采用炉气控温方式及实测料温方式退火，即，炉温≤100℃装炉，炉温升温到550℃，料温实测温度达到450℃后，炉温降温到460℃保温1.5小时出炉空冷。

第二次中间退火采用完全再结晶退火，工艺为：采用炉气控温方式及实测料温方式退火，即，炉温≤100℃装炉，炉温升温到550℃，料温实测温度达到380℃后，炉温降温到390℃保温1.5小时出炉空冷。

典型实施例2： 0.10mm厚度铝-锰-锌-钪合金汽车散热片铝箔

所述汽车散热器专用铝合金箔，具体化学成份质量分数为：

Sc :0.09、Si：0.47%、Fe：0.51%、Cu：0.13%、Mn：1.11%、Mg :0.05%、Zn:1.53%、Cr≤0.016、Ni、≤0.018、Ti、≤0.014、Zr：≤0.031，余量为Al。

a、铸轧卷的生产工艺流程是：熔炉准备→炉料准备→装炉→熔化→搅拌与扒渣→调整成分→炉内处理（第一次精炼）→转炉及静置（第二次精炼）→除气箱除气扒渣→过滤箱双通道双级陶瓷过滤板过滤除渣→铸轧成7.0mm的连续铸轧板，然后收卷成铸轧卷（即：铸轧板带材），其中炉料准备中对废料的规定是：1、废料使用1XXX系纯铝组、3系含锰组、6811合金废料，废料的总投入量≤40％（其中二级废料应≤30%），原铝锭≥60％；2、废料使用8系含铁、硅、铜组合金废料，废料的总投入量≤25％（其中二级废料应≤25%），原铝锭≥75％。

b、冷箔轧制备方法的工艺流程为：7.0mm—5.0mm—3.5mm—2.5mm—1.7mm(切边） —1.2mm（退火：测温生产，炉气温度设定550℃，金属温度到450℃时，改温450℃，保温1.5h。）—0.66mm（切边）—0.36mm（转箔轧）—0.22mm（退火：测温生产，炉气温度设定为550℃，金属温度到380℃时，改温380℃，保温1.5h。）—0.10mm

所述两次中间退火工艺为：第一次中间退火采用完全软化退火，工艺为：采用炉气控温方式及实测料温方式退火，即，炉温≤100℃装炉，炉温升温到550℃，料温实测温度达到450℃后，炉温降温到460℃保温1.5小时出炉空冷。

第二次中间退火采用完全再结晶退火，工艺为：采用炉气控温方式及实测料温方式退火，即，炉温≤100℃装炉，炉温升温到550℃，料温实测温度达到380℃后，炉温降温到380℃保温1.5小时出炉空冷。

典型实施例3： 0.14mm厚度铝-锰-锌-钪合金汽车散热片铝箔

所述汽车散热器专用铝合金箔，具体化学成份质量分数为：

Sc :0.11、Si：0.50%、Fe：0.53%、Cu：0.14%、Mn：1.15%、Mg :0.05%、Zn:1.51%、Cr≤0.013、Ni、≤0.016、Ti、≤0.018、Zr：≤0.28，余量为Al。

a、铸轧卷的生产工艺流程是：熔炉准备→炉料准备→装炉→熔化→搅拌与扒渣→调整成分→炉内处理（第一次精炼）→转炉及静置（第二次精炼）→除气箱除气扒渣→过滤箱双通道双级陶瓷过滤板过滤除渣→铸轧成7.0mm的连续铸轧板，然后收卷成铸轧卷（即：铸轧板带材），其中炉料准备中对废料的规定是：1、废料使用1XXX系纯铝组、3系含锰组、6811合金废料，废料的总投入量≤40％（其中二级废料应≤30%），原铝锭≥60％；2、废料使用8系含铁、硅、铜组合金废料，废料的总投入量≤25％（其中二级废料应≤25%），原铝锭≥75％。

b、冷箔轧制备方法的工艺流程为：7.0mm—5.0mm—3.5mm—2.5mm—1.7mm(切边） —1.2mm（退火：测温生产，炉气温度设定550℃，金属温度到450℃时，改温450℃，保温1.5h。）—0.66mm（切边）—0.38mm（转箔轧）—0.30mm（退火：测温生产，炉气温度设定为550℃，金属温度到380℃时，改温380℃，保温1.5h。）—0.14mm。

所述两次中间退火工艺为：第一次中间退火采用完全软化退火，工艺为：采用炉气控温方式及实测料温方式退火，即，炉温≤100℃装炉，炉温升温到550℃，料温实测温度达到450℃后，炉温降温到460℃保温1.5小时出炉空冷。

第二次中间退火采用完全再结晶退火，工艺为：采用炉气控温方式及实测料温方式退火，即，炉温≤100℃装炉，炉温升温到550℃，料温实测温度达到380℃后，炉温降温到380℃保温1.5小时出炉空冷。

本发明所生产汽车散热器铝合金箔工艺主要技术指标为：

1、用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔。由于铝-锰-锌-钪铝合金强度高，变形抗力大,要完成连铸连轧成箔坯带材，在整个铸轧生产线上，关键工序是铸轧。其主要工艺技术指标为：

1.1铸轧机辊缝：定为4.8-4.9mm。

1.2前箱液面高度确定为： 16±1mm。

1.3浇注温度确定为： 698℃±5℃。

1.4铸轧区长度为：60-65mm。

1.5轧制力为：800-1000t。

1.6冷却强度、冷却水流量及温度：80-100t/h，压力：4-5kg/c㎡,进水温度≦30℃。

以上技术指标在本发明ø960×1600大型铸轧机上生产铝-锰-锌-钪合金铸轧板工艺的运用，保证了铝-锰-锌-钪合金铸轧板的顺利生产，取代了用热轧法生产铝-锰-锌-钪合金板坯的生产方法，具有成品率高、成本低、板型好、厚度均匀、加工性能好的优点。

2、冷箔轧的控制：冷箔轧对控制最终铝-锰-锌-钪汽车散热器铝箔成品的平整度、厚度偏差、表面色泽均匀性、两次退火对保证力学性能等起着关键的作用。其主要工艺技术指标为：

2.1铝箔坯料的板凸度允许控制在：0～0.6％之间。坯料板凸度＝（Hc－Hg）／Hc×100％，但实际上我们更要求控制在0～0.4％之问，以提高成品箔材横向厚度精度。

2.2轧辊凸度及轧辊磨削指标： 冷轧辊凸度确定为（上辊）0.02mm；（下辊）平辊。

冷轧辊粗糙度：开坯辊0.45-0.55µm; 成品辊0.28-0.35µm;

箔轧辊凸度确定为（上辊）0.06mm；（下辊）0.06mm。

冷轧辊粗糙度：粗轧辊0.18-0.22µm; 成品辊0.08-0.12µm;

2.3轧辊热凸度的工艺冷却

箔轧轧辊热凸度控制：70％靠工艺油冷却，30％靠弯辊。

2.4轧制工艺润滑油主要技术指标：

黏度：冷轧(40℃)：2.0～2．5mm²／s。箔轧(40℃)：1．8～2．2mm²／s，

馏程一般控制在200℃～240℃

添加剂含量控制在 ；冷轧3％～5％. 箔轧5％～8％

轧制油过滤精度达到0．5～1．01μm。

2.5板型仪板形自动控制

2.6退火工艺采用金属温度实测控制技术，保证力学性能满足合金状态的高标准要求。

所述铸轧铝板带材轧到1.2mm厚度总加工率为82.85%以上。二次退火厚度为0.30-0.135，成品轧到0.06-0.14mm达到H16状态，压延铝板带材经再结晶退火后产成品总加工率为别为55.55%、53.33%、52.94%、54.54%；53.84%、53.33%。

采用以上工艺技术指标保证了冷箔轧生产高质量、高效有序的进行，满足了产品机械性能的要求。汽车散热器专用铝-锰-锌-钪合金箔要求铝箔组织均匀、化学成分范围窄、平整无波浪、箔面色泽一致、无粘铝、无孔洞、无油斑、无严重擦划伤、端面整齐无错层、塔形、毛刺、厚度偏差范围小，合金状态为H16，抗拉强度介于180~240Mpa之间，这些要求经对整个生产过程进行严格的控制，重点抓好热处理退火工艺和冷箔轧轧制工艺环节的控制。保证完全达到了汽车散热器专用铝-锰-锌-钪合金箔强度高，韧性好，焊接性能优，热稳定性好，具有高耐热性的技术要求。

Claims (10)

1.一种用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔，其特征在于：所述汽车散热片铝-锰-锌-钪铝合金箔的化学成份质量百分数如下：

Sc :0.05～0.15、Si：0.44～0.58%、Fe：0.45～0.55%、Cu：0.10～0.15%、Mn：1.05～1.25%、Mg ≤0.05%、Zn:1.40～1.60%、Cr≤0.025，Ni、Ti、Zr均：≤0.045%，余量为Al。

2.根据权利要求1所述的用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔，其特征在于：所述铝合金箔化学成份质量百分数如下：Sc :0.05～0.12、Si：0.46～0.54%、Fe：0.47～0.53%、Cu：0.11～0.14%、Mn：1.12～1.20%、Mg : ≤0.05%、Zn:1.48～1.56%、Cr≤0.022:Ni、Ti、Zr：≤0.40%，余量为Al。

3.一种用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

a、生产铸轧卷，所述铸轧卷材的化学成份质量百分数如权利要求1或2；

b、将所述铸轧卷进行轧制：所述步骤b中轧制的顺序为：7.0mm铸轧卷→5.0mm→3.5mm→2.5mm→1.7mm切边→1.2mm第一次中间退火→0.66mm切边→0.36mm转箔轧→0.23mm~0.15mm第二次中间退火—0.07mm。

4.根据权利要求3所述的用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔的方法，其特征在于：所述第一次中间退火采用完全软化退火，工艺为：采用炉气控温方式及实测料温方式退火，即，炉温≤100℃装炉，炉温升温到550℃，料温实测温度达到450℃后，炉温降温到450℃保温1.5小时出炉空冷；

第二次中间退火采用完全再结晶退火，工艺为：采用炉气控温方式及实测料温方式退火，即，炉温≤100℃装炉，炉温升温到550℃，料温实测温度达到380℃后，炉温降温到380℃保温1.5小时出炉空冷。

5.根据权利要求3所述的用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔的方法，其特征在于：所述第一次中间退火采用组织软化退火后的总加工率在75-88.75%；第二次采用完全再结晶退火后，通过54%的加工率轧至成品。

6.根据权利要求3所述的用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔的方法，其特征在于：所述步骤a铸轧卷的生产工艺流程是：熔炉准备→炉料准备→装炉→熔化→搅拌与扒渣→调整成分→炉内处理（第一次精炼）→转炉及静置（第二次精炼）→除气箱除气扒渣→过滤箱双通道双级陶瓷过滤板过滤除渣→铸轧成7.0mm的连续铸轧板，然后收卷成铸轧卷。

7.根据权利要求6所述的用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔的方法，其特征在于：铸轧卷的生产时铸轧区的长度为60-65mm；铸轧速度为0.78m/min-0.85m/min；浇注温度为698℃±5℃；冷却强度：流量：80-100t/h，压力：4-5kg/c㎡,进水温度≤30℃。

8.根据权利要求6所述的用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔的方法，其特征在于：所述炉料准备中对废料的规定：（1）、废料使用1XXX系纯铝组、3系含锰组、6811合金废料，废料的总投入量≤40％，原铝锭≥60％；或者：（2）、废料使用8系含铁、硅、铜组合金废料，废料的总投入量≤25％，原铝锭≥75％。

9.根据权利要求8所述的用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔的方法，其特征在于：所述（1）、废料使用1XXX系纯铝组、3系含锰组、6811合金废料，二级废料应≤30%。

10.根据权利要求6所述的用连续铸轧法生产汽车散热片用铝-锰-锌-钪铝合金箔的方法，其特征在于：在熔炼炉中对铝锭及中间合金进行合金化熔炼，熔炼温度720~760℃，熔炼炉炉底采用透气砖，周期性从炉底通入高纯N₂ 至炉内，对熔体进行精炼。