CN108977706A - 一种液化气储气罐用铝合金板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液化气储气罐用铝合金板及其制备方法。该铝合金板含有Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti，余量为Al等化学元素。在制备方法中采用单独的均热化处理工艺，通过较好的控制均热工艺，有效消除了铸锭成分偏析、降低了铸锭的内应力，化学成分均匀；本发明制备的液化天然气用铝合金板为O状态的成品，抗拉强度达到310～320MPa，延伸率为25～30％，屈服强度为170～190MPa，硬度为HV80～90；辊弧性能好、易切削、易焊接、无开裂、处理后表面美观、厚板内部无气孔、无夹渣等质量缺陷。

Description

一种液化气储气罐用铝合金板及其制备方法
技术领域
本发明属于铝合金技术领域，具体涉及一种液化气储气罐用铝合金板及其制备方法，主要涉及液化天然气储气罐专用铝合金板及该铝合金板的制备方法。
技术背景
天然气是气田中自然开采出来的可燃气体，主要由甲烷构成，在常压下冷却至-162℃即可凝结成为液体。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且热值大、性能高。因此，液化天然气作为一种清洁、高效、方便、安全的能源，以其热值高、污染少、储运方便等特点成为现代社会可选择的优质能源之一。
液化天然气储罐是储存天然气的专业产品，特种设备。经过探伤、水压气压试验、技术监督现场检验、出具压力容器检验证书，外部除锈喷漆等工艺制造完成。基于安全问题，对于液化天然气储气罐受压元件材质、外观尺寸、焊缝质量、运行质量、安装质量、内部装置及安全附件有着非常严格的质量鉴定。
目前常见的液化天然气储气罐有铁罐、刚罐、不锈钢罐、铝合金罐材质的储气罐，这些使用的储气罐中，铁罐、钢罐的价格较低，但是重量大、易生锈，不仅耗费大量的资源、不可回收利用，也不便于运输，即资源消耗大、运输成本高。因此，强度高、质量轻、不易生锈的铝合金便成为储气罐的优质材料。采用铝合金材料制备的储气罐质量远远低于钢铁材料的储气罐，运输便利、明显降低了运输成本，而且铝合金不易生锈，使用寿命长，减少了资源消耗。
现有铝合金储气罐采用的铝合金大多为1060、5052、5083等系列的合金，其中1060及5052铝合金制备的天然气储气罐强度低、耐腐蚀性差，5083铝合金虽然耐腐蚀性较好，但检测其抗压强度只有270～290MPa、屈服强度为140～160MPa，在对液化天然气储气罐要求严格的条件下，5083铝合金的性能远远达不到液化天然气储气罐的性能要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种液化气储气罐用铝合金板及其制备方法，主要用于天然气储气罐。该方法制备的天然气储气罐用铝合金板塑性好、抗阻率低、内部无孔洞及夹渣，具有较高的塑性延伸率、具有较高的强度。能够满足液化天然气用储气罐的性能要求。
本发明是通过以下技术方案实现的
一种液化气储气罐用铝合金板，该板中各元素的重量百分比如下：Si为0.15～0.25％，Fe为0.35～0.45％，Cu≤0.05％，Mn为0.4～0.5％，Mg为5.1～5.4％，Cr≤0.05％，Zn≤0.10％，Ti为0.02～0.03％，余量为Al。
一种上述液化气储气罐用铝合金板的制备方法，包括以下步骤：
(1)熔炼、铸造工艺
a：按照铝合金板中各元素的比例要求在熔炼炉中加入铝锭(纯度≥99.5％)，同时加入含有Si的中间合金、含有Fe的添加剂、含有Mn的添加剂，并加入纯镁锭及铝钛硼丝；加入完成后在720～760℃条件下熔炼4～6小时，熔炼完成后进行精炼，精炼完成后继续在720～760℃条件下熔炼1～2小时，即完成熔炼炉内的熔炼；
在熔炼过程中通过检测调控使得铝合金溶液中各化学元素的质量百分比符合：Si为0.15～0.25％，Fe为0.35～0.45％，Cu≤0.05％，Mn为0.4～0.5％，Mg为5.1～5.4％，Cr≤0.05％，Zn≤0.10％，Ti为0.02～0.03％，余量为Al；
其中，步骤a所述含有Si的中间合金中Si的质量百分含量为15％、余量为Al；含有Fe的添加剂为Fe质量百分含量为75％的铁粉，含有Mn的添加剂为Mn质量百分含量为75％的锰粉；所述纯镁锭的纯度为99.99％；所述的铝钛硼丝为Al-5Ti-1B，即铝钛硼丝中Ti的质量百分含量为5％、B的质量百分含量为1％、余量为Al。
其中，步骤a所述熔炼炉内的精炼具体为：采用氮氯混合气体进行精炼作业，在720～760℃条件下精炼30～40min。
b：将步骤a熔炼完成后的铝合金溶液输送至静置炉中进行精炼，精炼完成后除去浮渣，静置20～30min，即完成静置炉内的熔炼；
其中，步骤b所述的静置炉中的温度为720～740℃，所述的精炼具体为：采用氮氯混合气体进行精炼作业，在静置炉内精炼时间为30～40min。
c：对步骤b所述经过静置炉熔炼之后的铝合金溶液进行铸造：
所述的铸造为：铝合金溶液经步骤b所述的静置炉导炉进入一级过滤装置，经过一级过滤装置过滤后导入在线除气装置，经过在线除气装置除气之后导入二级过滤装置进行过滤；过滤完成后即完成铸造，铸造完成后得到铝合金铸锭；
其中，步骤c所述铸造时的温度为670～720℃，铸造总时间为2.0～3.0小时；其中一级过滤装置的过滤板精度为30PPi，一级过滤之后采用高纯氩气对铝合金溶液进行在线除气，在线除气时石墨转子的转速≥450r/min，在线除气后所得铝合金材料的氢含量≤0.15ml/100gAl；在线除气后导入二级过滤装置，所述二级过滤装置的过滤板精度为50PPi。
(2)均热化处理：
对步骤(1)得到的铝合金铸锭进行均热化处理；均热化处理完成后自然冷却至室温；
其中，步骤(2)所述的均热化处理具体为：均热炉炉气定温为500℃，炉膛温度达到500℃时开始保温，保温时间为3～5小时；保温完成后，改定炉气温度为460±5℃，铝合金铸锭温度为460±5℃时开始保温，保温4～6小时，保温完成后出炉，出炉后自然冷却至室温。
该过程中，炉膛内温度由温室升温至500℃时的升温速率为40～50℃/小时；
(3)铣面
对步骤(2)均热化处理之后的铝合金铸锭进行铣面：大单面侧铣面量≥15mm，小单面侧铣面量≥12mm，铸锭两边的厚度差≤2mm；
(4)热轧：
对步骤(3)所述铣面后的铝合金铸锭进行加热处理，加热完成后对铸锭进行热粗轧，并使用乳化液进行润滑和冷却，润滑和冷却完成后即得到铝合金板材；
其中，步骤(4)所述加热处理及热粗轧具体为：将铝合金铸锭置于加热炉(推进式加热炉)中，加热炉的炉气定温为450±10℃，铝合金铸锭的温度达到420～440℃，在该温度下保温3～5小时；保温完成后，铝合金板材温度在420～440℃条件下出炉进行轧制；热轧采用1+1热连轧机进行热粗轧，所述热粗轧在420～440℃条件下开坯，热粗轧15～17个道次可逆式轧制，每个道次轧制的厚度为35～45mm，热粗轧后得到成品的厚度为15～20mm，热粗轧完成后的最终温度为350～380℃；
该过程中，加热炉内铝合金铸锭的温度由室温升温至420～440℃时的升温速率为30～40℃/小时。
其中，步骤(4)所述热粗轧采用乳液的压力为0.4～0.5MPa、乳液的温度为60～67℃，所用乳液的质量浓度为5.5～6.5％。
(5)退火：
采用退火炉对步骤(4)所述热轧后得到的铝合金板材进行退火处理；退火处理完成后即得到液化气储气罐用铝合金板。
其中，步骤(5)所述退火过程中，炉气定温为490～510℃，铝合金板材温度达到370～380℃时，在该温度下保温8～10小时，保温完成后出炉、缓慢冷却至室温即可；
该过程中，所述的铝合金板材由室温升温至370～380℃时的升温速率为25～30℃/小时。
与现有技术相比，本发明具有以下积极有益效果
(1)在熔炼过程中,本发明采用原材料价格便宜、纯度为99.5％的铝锭，99.5％纯度的铝锭加工简单、快捷，对能源消耗量相对少。但99.5％铝锭杂质略微偏高，本发明通过对铝合金板中化学成分Si、Fe等的控制，有效消除对Fe元素对内部结构造成的影响，有效预防单独Fe元素含量高产生的中毒现象，消除了铝锭中杂质对铝合金板的影响。即在价格消耗交底的条件下制备出了高性能的液化气储气罐用铝合金板；
(2)本发明所述的熔铸过程中采用高效、便捷的除气排渣方法，采用炉内+在线双重除气，在线采用双重过滤的方式，有效降低了铝液中氢的含量、完全除去了氧化渣且控制铝板内杂质含量粒径在0.005mm以内，有效防止了孔洞、针孔的产生给液化天然气储气罐用铝合金板带来的内部缺陷；使得生产的液化天然气储气罐用铝合金板无孔洞、无夹渣，厚度为15～20mm的厚板内部探伤达到A-AA级，完全不存在内部孔洞、夹渣的缺陷；
(3)本发明在液化天然气用铝合金板制备过程中，采用单独的均热化处理使得金属温度控制更为精确、保温时间可以有效保证，而且单独的均热化处理使板锭均匀化后增加了冷却过程，从高温到冷却之后板锭内部偏析、内应力消除更为彻底，有效将高温均匀化当中稳定的化学成分进行了固定和保留，从而达到消除内部偏析、成分均匀性的效果，通过较好的控制均热工艺，有效消除了铸锭成分偏析、降低了铸锭的内应力，化学成分均匀，热轧采用15～17道次大压下量轧制使内部晶粒破碎完整，消除晶粒粗大、组织疏松等内部缺陷，并从而达到良好的剥落腐蚀性能，厚度公差达到±0.08mm，最终使液化天然气用铝合金板产品整体质量得到完整提升；
(4)5A05铝合金O状态必须有适当的抗拉强度，较好的塑性；其内部组织晶粒度与退火有直接关系，本发明通过高温再结晶退火(采用较高的再结晶温度，通过较长的保温时间使材料充分进行了再结晶过程，从而使材料达到适当的抗拉强度，良好的延伸率)，保障液化气用铝合金板的力学性能达到合适的强度、最优的使用于液化气储气罐，延伸率及塑性达到最高，板材成品在辊弧当中阻抗力低、塑性好，无回弹，经处理后的产品表面美观、无开裂、变形等缺陷；
(5)本发明制备的液化天然气用铝合金板为O状态的成品，抗拉强度达到310～320MPa，延伸率为25～30％，屈服强度为170～190MPa，硬度为HV80～90；辊弧性能好、易切削、易焊接、无开裂、处理后表面美观、厚板内部无气孔、无夹渣等质量缺陷。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行更加详细的说明，但是并不用于限制本发明的保护范围。
实施例1
一种液化气储气罐用铝合金板，该铝合金板中各化学元素的质量百分比如下：Si为0.15％，Fe为0.35％，Cu≤0.05％，Mn为0.4％，Mg为5.1％，Cr≤0.05％，Zn≤0.10％，Ti为0.02％，余量为Al。
实施例2
一种液化气储气罐用铝合金板，该铝合金板中各化学元素的质量百分比如下：Si为0.25％，Fe为0.45％，Cu≤0.05％，Mn为0.5％，Mg为5.4％，Cr≤0.05％，Zn≤0.10％，Ti为0.03％，余量为Al。
实施例3
一种液化气储气罐用铝合金板，该铝合金板中各化学元素的质量百分比如下：Si为0.20％，Fe为0.40％，Cu≤0.05％，Mn为0.45％，Mg为5.3％，Cr≤0.05％，Zn≤0.10％，Ti为0.02％，余量为Al。
实施例4
一种液化气储气罐用铝合金板，该铝合金板中各化学元素的质量百分比如下：Si为0.20％，Fe为0.40％，Cu≤0.05％，Mn为0.45％，Mg为5.2％，Cr≤0.05％，Zn≤0.10％，Ti为0.03％，余量为Al。
实施例5
上述实施例1～4所述液化气储气罐用铝合金板的制备方法之一，该方法包括以下步骤：(1)熔炼、铸造工艺
a：按照铝合金板中各元素的比例要求，在熔炼炉中加入铝锭(纯度≥99.5％)，同时加入含有Si的中间合金(中间合金中Si的质量百分含量为15％、余量为Al)、Fe质量百分含量为75％的铁粉、Mn质量百分含量为75％的锰粉，并加入纯度为99.99％的纯镁锭及铝钛硼丝(Al-5Ti-1B，即铝钛硼丝中Ti的质量百分含量为5％、B的质量百分含量为1％、余量为Al)；加入完成后在730±5℃条件下熔炼6小时，熔炼完成后进行精炼(采用氮氯混合气体进行精炼作业，在730±5℃条件下精炼40min)，精炼完成后继续在730±5℃条件下熔炼1小时，即完成熔炼炉内的熔炼；
在熔炼过程中通过检测调控使得铝合金溶液中各化学元素的质量百分比符合：Si为0.15～0.25％，Fe为0.35～0.45％，Cu≤0.05％，Mn为0.4～0.5％，Mg为5.1～5.4％，Cr≤0.05％，Zn≤0.10％，Ti为0.02～0.03％，余量为Al；
b：将步骤a熔炼完成后的铝合金溶液输送至静置炉中进行精炼，精炼完成后除去浮渣，静置30min，即完成静置炉内的熔炼；
所述的静置炉中的温度为720±5℃，所述的精炼具体为：采用氮氯混合气体进行精炼作业，在静置炉内精炼时间为40min；
c：对步骤b所述经过静置炉熔炼之后的铝合金溶液进行铸造：
所述的铸造为：铝合金溶液经步骤b所述的静置炉导炉进入一级过滤装置，一级过滤装置的过滤板精度为30PPi，经过一级过滤装置过滤后导入在线除气装置(采用高纯氩气对铝合金溶液进行在线除气，在线除气时石墨转子的转速≥450r/min，在线除气后所得铝合金材料的氢含量≤0.15ml/100gAl)，经过在线除气装置除气之后导入二级过滤装置进行过滤，所述二级过滤装置的过滤板精度为50PPi；过滤完成后即完成铸造，铸造完成后得到铝合金铸锭；
其中，所述铸造时的温度为680±10℃，铸造总时间为3.0小时；
(2)均热化处理：
对步骤(1)得到的铝合金铸锭进行均热化处理：均热炉炉气定温为500℃，炉膛温度达到500℃(炉膛内温度由温室升温至500℃时的升温速率为40℃/小时)时开始保温，保温时间为3小时；保温完成后，改定炉气温度为460±5℃，铝合金铸锭温度为460±5℃时开始保温，保温6小时，保温完成后出炉，出炉后自然冷却至室温，即完成均热化处理；
(3)铣面
对步骤(2)均热化处理之后的铝合金铸锭进行铣面：大单面侧铣面量≥15mm，小单面侧铣面量≥12mm，铸锭两边的厚度差≤2mm；
(4)热轧：
对步骤(3)所述铣面后的铝合金铸锭进行加热处理，加热完成后对铸锭进行热粗轧，并使用乳化液进行润滑和冷却，润滑和冷却完成后即得到铝合金板材；
具体为：将铝合金铸锭置于推进式加热炉中，加热炉的炉气定温为450±10℃，铝合金铸锭的温度达到420±5℃(铝合金铸锭的温度由室温升温至420±5℃时的升温速率为40℃/小时)，在该温度下保温5小时；保温完成后，铝合金铸锭温度在420±5℃条件下出炉进行轧制；热轧采用1+1热连轧机进行热粗轧，所述热粗轧在420±5℃条件下开坯，热粗轧15个道次可逆式轧制，每个道次轧制的厚度为35～45mm，热粗轧后得到成品的厚度为15mm，热粗轧完成后的最终温度为350±5℃；
其中，热粗轧采用乳液的压力为0.4～0.5MPa、乳液的温度为60～67℃，所用乳液的质量浓度为5.5～6.5％；
(5)退火：
采用退火炉对步骤(4)所述热轧后得到的铝合金板材进行退火处理：炉气定温为490±5℃，铝合金板材温度达到370～380℃(铝合金板材由室温升温至370～380℃时的升温速率为25℃/小时)时，在该温度下保温8小时，保温完成后出炉、缓慢冷却至室温即完成退火处理，退火处理完成后得到液化气储气罐用铝合金板材。
对最终制备得到的产品进行性能检测，结果如表1所示，完全符合液化天然气储气罐用的铝合金板性能要求，采用该铝合金板制备得到液化天然气的储气罐。
实施例6
上述实施例1～4所述液化气储气罐用铝合金板的制备方法之二，该方法包括以下步骤：
(1)熔炼、铸造工艺
a：按照铝合金板中各元素的比例要求，在熔炼炉中加入铝锭(纯度≥99.5％)，同时加入含有Si的中间合金(中间合金中Si的质量百分含量为15％、余量为Al)、Fe质量百分含量为75％的铁粉、Mn质量百分含量为75％的锰粉，并加入纯度为99.99％的纯镁锭及铝钛硼丝(Al-5Ti-1B，即铝钛硼丝中Ti的质量百分含量为5％、B的质量百分含量为1％、余量为Al)；加入完成后在750±5℃条件下熔炼4小时，熔炼完成后进行精炼(采用氮氯混合气体进行精炼作业，在750±5℃条件下精炼30min)，精炼完成后继续在750±5℃条件下熔炼2小时，即完成熔炼炉内的熔炼；
在熔炼过程中通过检测调控使得铝合金溶液中各化学元素的质量百分比符合：Si为0.15～0.25％，Fe为0.35～0.45％，Cu≤0.05％，Mn为0.4～0.5％，Mg为5.1～5.4％，Cr≤0.05％，Zn≤0.10％，Ti为0.02～0.03％，余量为Al；
b：将步骤a熔炼完成后的铝合金溶液输送至静置炉中进行精炼，精炼完成后除去浮渣，静置20min，即完成静置炉内的熔炼；
所述的静置炉中的温度为740±5℃，所述的精炼具体为：采用氮氯混合气体进行精炼作业，在静置炉内精炼时间为30min；
c：对步骤b所述经过静置炉熔炼之后的铝合金溶液进行铸造：
所述的铸造为：铝合金溶液经步骤b所述的静置炉导炉进入一级过滤装置，一级过滤装置的过滤板精度为30PPi，经过一级过滤装置过滤后导入在线除气装置(采用高纯氩气对铝合金溶液进行在线除气，在线除气时石墨转子的转速≥450r/min，在线除气后所得铝合金材料的氢含量≤0.15ml/100gAl)，经过在线除气装置除气之后导入二级过滤装置进行过滤，所述二级过滤装置的过滤板精度为50PPi；过滤完成后即完成铸造，铸造完成后得到铝合金铸锭；
其中，所述铸造时的温度为710±10℃，铸造总时间为2.0小时；
(2)均热化处理：
对步骤(1)得到的铝合金铸锭进行均热化处理：均热炉炉气定温为500℃，炉膛温度达到500℃(炉膛内温度由温室升温至500℃时的升温速率为50℃/小时)时开始保温，保温时间为5小时；保温完成后，改定炉气温度为460±5℃，铝合金铸锭温度为460±5℃时开始保温，保温4小时，保温完成后出炉，出炉后自然冷却至室温，即完成均热化处理；
(3)铣面
对步骤(2)均热化处理之后的铝合金铸锭进行铣面：大单面侧铣面量≥15mm，小单面侧铣面量≥12mm，铸锭两边的厚度差≤2mm；
(4)热轧：
对步骤(3)所述铣面后的铝合金铸锭进行加热处理，加热完成后对铸锭进行热粗轧，并使用乳化液进行润滑和冷却，润滑和冷却完成后即得到铝合金板材；
具体为：将铝合金铸锭置于推进式加热炉中，加热炉的炉气定温为450±10℃，铝合金铸锭的温度达到440±5℃(铝合金铸锭的温度由室温升温至440±5℃时的升温速率为30℃/小时)，在该温度下保温3小时；保温完成后，铝合金铸锭温度在440±5℃条件下出炉进行轧制；热轧采用1+1热连轧机进行热粗轧，所述热粗轧在440±5℃条件下开坯，热粗轧16个道次可逆式轧制，每个道次轧制的厚度为35～45mm，热粗轧后得到成品的厚度为18mm，热粗轧完成后的最终温度为380±5℃；
其中，热粗轧采用乳液的压力为0.4～0.5MPa、乳液的温度为60～67℃，所用乳液的质量浓度为5.5～6.5％；
(5)退火：
采用退火炉对步骤(4)所述热轧后得到的铝合金板材进行退火处理：炉气定温为510±5℃，铝合金板材温度达到370～380℃(铝合金板材由室温升温至370～380℃时的升温速率为30℃/小时)时，在该温度下保温10小时，保温完成后出炉、缓慢冷却至室温即完成退火处理，退火处理完成后得到液化气储气罐用铝合金板材。
对最终制备得到的产品进行性能检测，结果如表1所示；完全符合液化天然气储气罐用的铝合金板性能要求，采用该铝合金板制备得到液化天然气的储气罐。
实施例7
上述实施例1～4所述液化气储气罐用铝合金板的制备方法之三，该方法包括以下步骤：
(1)熔炼、铸造工艺
a：按照铝合金板中各元素的比例要求，在熔炼炉中加入铝锭(纯度≥99.5％)，同时加入含有Si的中间合金(中间合金中Si的质量百分含量为15％、余量为Al)、Fe质量百分含量为75％的铁粉、Mn质量百分含量为75％的锰粉，并加入纯度为99.99％的纯镁锭及铝钛硼丝(Al-5Ti-1B，即铝钛硼丝中Ti的质量百分含量为5％、B的质量百分含量为1％、余量为Al)；加入完成后在740±5℃条件下熔炼5小时，熔炼完成后进行精炼(采用氮氯混合气体进行精炼作业，在740±5℃条件下精炼35min)，精炼完成后继续在740±5℃条件下熔炼1.5小时，即完成熔炼炉内的熔炼；
在熔炼过程中通过检测调控使得铝合金溶液中各化学元素的质量百分比符合：Si为0.15～0.25％，Fe为0.35～0.45％，Cu≤0.05％，Mn为0.4～0.5％，Mg为5.1～5.4％，Cr≤0.05％，Zn≤0.10％，Ti为0.02～0.03％，余量为Al；
b：将步骤a熔炼完成后的铝合金溶液输送至静置炉中进行精炼，精炼完成后除去浮渣，静置25min，即完成静置炉内的熔炼；
所述的静置炉中的温度为730±5℃，所述的精炼具体为：采用氮氯混合气体进行精炼作业，在静置炉内精炼时间为35min；
c：对步骤b所述经过静置炉熔炼之后的铝合金溶液进行铸造：
所述的铸造为：铝合金溶液经步骤b所述的静置炉导炉进入一级过滤装置，一级过滤装置的过滤板精度为30PPi，经过一级过滤装置过滤后导入在线除气装置(采用高纯氩气对铝合金溶液进行在线除气，在线除气时石墨转子的转速≥450r/min，在线除气后所得铝合金材料的氢含量≤0.15ml/100gAl)，经过在线除气装置除气之后导入二级过滤装置进行过滤，所述二级过滤装置的过滤板精度为50PPi；过滤完成后即完成铸造，铸造完成即得到铝合金铸锭；
其中，所述铸造时的温度为700±10℃，铸造总时间为2.5小时；
(2)均热化处理：
对步骤(1)得到的铝合金铸锭进行均热化处理：均热炉炉气定温为500℃，炉膛温度达到500℃(炉膛内温度由温室升温至500℃时的升温速率为45℃/小时)时开始保温，保温时间为4小时；保温完成后，改定炉气温度为460±5℃，铝合金铸锭温度为460±5℃时开始保温，保温5小时，保温完成后出炉，出炉后自然冷却至室温，即完成均热化处理；
(3)铣面
对步骤(2)均热化处理之后的铝合金铸锭进行铣面：大单面侧铣面量≥15mm，小单面侧铣面量≥12mm，铸锭两边的厚度差≤2mm；
(4)热轧：
对步骤(3)所述铣面后的铝合金铸锭进行加热处理，加热完成后对铸锭进行热粗轧，并使用乳化液进行润滑和冷却，润滑和冷却完成后即得到铝合金板材；
具体为：将铝合金铸锭置于推进式加热炉中，加热炉的炉气定温为450±10℃，铝合金铸锭的温度达到430±5℃(铝合金铸锭的温度由室温升温至430±5℃时的升温速率为35℃/小时)，在该温度下保温4小时；保温完成后，铝合金铸锭温度在430±5℃条件下出炉进行轧制；热轧采用1+1热连轧机进行热粗轧，所述热粗轧在430±5℃条件下开坯，热粗轧17个道次可逆式轧制，每个道次轧制的厚度为35～45mm，热粗轧后得到成品的厚度为20mm，热粗轧完成后的最终温度为360±5℃；
其中，热粗轧采用乳液的压力为0.4～0.5MPa、乳液的温度为60～67℃，所用乳液的质量浓度为5.5～6.5％；
(5)退火：
采用退火炉对步骤(4)所述热轧后得到的铝合金板材进行退火处理：炉气定温为500±5℃，铝合金板材温度达到370～380℃(铝合金板材由室温升温至370～380℃时的升温速率为27℃/小时)时，在该温度下保温9小时，保温完成后出炉、缓慢冷却至室温即完成退火处理，退火处理完成后得到液化气储气罐用铝合金板材。
对最终制备得到的产品进行性能检测，结果如表1所示；完全符合液化天然气储气罐用的铝合金板性能要求，采用该铝合金板制备得到液化天然气的储气罐。
表1实施例5～7中制备的铝合金板的性能检测结果

Claims (10)

1.一种液化气储气罐用铝合金板，其特征在于，该铝合金板中各化学元素的质量百分比如下：Si为0.15～0.25％，Fe为0.35～0.45％，Cu≤0.05％，Mn为0.4～0.5％，Mg为5.1～5.4％，Cr≤0.05％，Zn≤0.10％，Ti为0.02～0.03％，余量为Al。
2.一种权利要求1所述液化气储气罐用铝合金板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)熔炼、铸造工艺
a：按照权利要求1所述的元素比例在熔炼炉中加入铝锭，同时加入含有Si的中间合金、含有Fe的添加剂、含有Mn的添加剂，并加入纯镁锭及铝钛硼丝；加入完成后在720～760℃条件下熔炼4～6小时，熔炼完成后进行精炼，精炼完成后继续在720～760℃条件下熔炼1～2小时，即完成熔炼炉内的熔炼；
在熔炼过程中通过检测调控使得铝合金溶液中各化学元素的质量百分比符合：Si为0.15～0.25％，Fe为0.35～0.45％，Cu≤0.05％，Mn为0.4～0.5％，Mg为5.1～5.4％，Cr≤0.05％，Zn≤0.10％，Ti为0.02～0.03％，余量为Al；
b：将步骤a熔炼完成后的铝合金溶液输送至静置炉中进行精炼，精炼完成后除去浮渣，静置20～30min，即完成静置炉内的熔炼；
c：对步骤b所述经过静置炉熔炼之后的铝合金溶液进行铸造：
所述的铸造为：铝合金溶液经过步骤b所述的静置炉导炉进入一级过滤装置，经过一级过滤装置过滤后导入在线除气装置，经过在线除气装置除气之后导入二级过滤装置进行过滤过滤完成后即完成铸造，铸造完成后得到铝合金铸锭；
(2)均热化处理：
对步骤(1)得到的铝合金铸锭进行均热化处理；均热化处理完成后自然冷却至室温；
(3)铣面：
对步骤(2)均热化处理之后的铝合金铸锭进行铣面：大单面侧铣面量≥15mm，小单面侧铣面量≥12mm，铸锭两边的厚度差≤2mm；
(4)热轧：
对步骤(3)所述铣面之后的铝合金铸锭进行加热处理，加热完成后对铝合金铸锭进行热粗轧，并使用乳化液进行润滑和冷却，润滑和冷却完成后即得到铝合金板材；
(5)退火
采用退火炉对步骤(4)得到的铝合金板材进行退火处理，退火处理完成后即得到液化气储气罐用铝合金板。
3.根据权利要求2所述的液化气储气罐用铝合金板的制备方法，其特征在于，步骤a所述含有Si的中间金属中Si的质量百分含量为15％、余量为Al；含有Fe的添加剂为Fe质量百分含量为75％的铁粉，含有Mn的添加剂为Mn质量百分含量为75％的锰粉；所述纯镁锭的纯度为99.99％；所述的铝钛硼丝为Al-5Ti-1B。
4.根据权利要求2所述的液化气储气罐用铝合金板的制备方法，其特征在于，步骤a所述熔炼炉内的精炼具体为：采用氮氯混合气体进行精炼作业，在720～760℃条件下精炼30～40min；步骤b所述静置炉内的温度为720～740℃，静置炉中的精炼具体为：采用氮氯混合气体进行精炼作业，精炼时间为30～40min。
5.根据权利要求2所述的液化气储气罐用铝合金板的制备方法，其特征在于，步骤c所述铸造时的温度为670～720℃、铸造的总时间为2.0～3.0小时；其中，一级过滤装置的过滤板精度为30PPi，一级过滤之后采用高纯氩气对铝合金溶液进行在线除气，在线除气时石墨转子的转速≥450r/min，在线除气后所得铝合金材料的氢含量≤0.15ml/100gAl；在线除气后导入二级过滤装置，所述二级过滤装置的过滤板精度为50PPi。
6.根据权利要求2所述的液化气储气罐用铝合金板的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的均热化处理具体为：均热炉炉气定温为500℃，炉膛温度达到500℃时开始保温，保温时间为3～5小时；保温完成后，改定炉气的温度为460±5℃，铝合金铸锭的温度为460±5℃时开始进行保温，保温4～6小时，保温完成后出炉，出炉后自然冷却至室温；
该过程中，炉膛内温度由室温升温至500℃时的升温速率为40～50℃/小时。
7.根据权利要求2所述的液化气储气罐用铝合金板的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的加热处理及热粗轧具体为：将铝合金铸锭置于加热炉中，加热炉的炉气定温为450±10℃，铝合金铸锭的温度达到420～440℃时，在该温度下保温3～5小时；保温完成后，铝合金铸锭在420～440℃条件下出炉进行轧制；热轧采用1+1热连轧机进行热粗轧，所述热粗轧在420～440℃条件下开坯，热粗轧15～17个道次可逆式轧制，每个道次轧制的厚度为35～45mm，热粗轧后得到成品的厚度为15～20mm，热粗轧完成后的最终温度为350～380℃；
该过程中，加热炉内铝合金铸锭的温度由室温升温至420～440℃时的升温速率为30～40℃/小时。
8.根据权利要求2所述的液化气储气罐用铝合金板的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述热粗轧时采用乳液的压力为0.4～0.5MPa、乳液的温度为60～67℃，所用乳液的质量浓度为5.5～6.5％。
9.根据权利要求2所述的液化气储气罐用铝合金板的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述退火过程中，炉气定温为490～510℃，铝合金板材温度达到370～380℃时，在该温度下保温8～10小时，保温完成后出炉、缓慢冷却至室温即可；
该过程中，所述的铝合金板材由室温升温至370～380℃时的升温速率为25～30℃/小时。
10.一种权利要求1或权利要求2所述的铝合金板在液化气储气罐中的应用。
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