CN109022954B - 一种螺旋焊管用的铝合金带材及其制造方法 - Google Patents

一种螺旋焊管用的铝合金带材及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种螺旋焊管用的铝合金带材及其制造方法，它涉及一种铝合金带材及其制造方法。本发明目的是要解决现有方法制造的螺旋焊管用的铝合金带材，电导率低不满足用户使用的问题。一种螺旋焊管用的铝合金带材由Mn、Mg、Si、Fe、Zn、Ni和余量Al制造而成。制造方法：一、称量；二、熔铸；三、铝合金铸锭的加热；四、轧制；五、退火处理。本发明主要用于螺旋焊管用的铝合金带材及其制造。

Description

一种螺旋焊管用的铝合金带材及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种铝合金带材及其制造方法。
背景技术
铝合金螺旋焊管是用高频焊接将一定的螺旋线角度的铝带卷成铝管的工艺，用高频焊接对带材的电导率要求较高，但由于成分、轧制及退火工艺等原因，现有技术制造的螺旋焊管用的铝合金带材电导率低不满足用户使用，仅能达到33～36％IACS。
与此可知，现有方法制造的螺旋焊管用的铝合金带材，存在电导率低不满足用户使用的问题。
发明内容
本发明目的是要解决现有方法制造的螺旋焊管用的铝合金带材，电导率低不满足用户使用的问题，而提供一种螺旋焊管用的铝合金带材及其制造方法。
一种螺旋焊管用的铝合金带材按质量百分比由Mn为0.03％～0.06％、Mg为2.6％～2.8％、Si＜0.1％、Fe＜0.15％、Zn＜0.01％、Ni＜0.01％和余量Al制造而成。
一种螺旋焊管用的铝合金带材的制造方法是按以下步骤完成的：
一、称量：
按照质量百分比Mn为0.03％～0.06％、Mg为2.6％～2.8％、Si＜0.1％、Fe＜0.15％、Zn＜0.01％、Ni＜0.01％和余量Al称取高精铝锭、纯镁锭和纯锰锭；
二、熔铸：
在铸造温度为680℃～720℃、熔铸速度为55mm/min～60mm/min、铸造冷却水压为0.003MPa～0.1MPa、冷却水温度为20℃～26℃的条件下，将称取的高精铝锭、纯镁锭和纯锰锭进行熔铸，得到铝合金铸锭；
三、铝合金铸锭的加热：
在炉气温度为470℃～480℃的条件下，将铝合金铸锭保温34h～36h，然后在温度为500℃～510℃的条件下，保温1.5h～2.5h，得到加热后的铝合金铸锭；
四、轧制：
将加热后的铝合金铸锭热轧至厚度为6.0mm±0.35mm，得到热轧成品；
五、退火处理：
将热轧成品置于退火炉中，在炉气温度为320℃～350℃的条件下，退火18h～22h，出炉空冷，得到螺旋焊管用的铝合金带材。
本发明优点：本发明采用新型Al-Mg合金，铸造采用高精铝锭加入2.6％～2.8％Mg，通过热轧、退火等工艺摸索，确定成品退火生产工艺，为大规模生产提供了技术参数，控制难度相对较低，产品质量稳定，能够满足用户对电导率的要求，本发明制得的螺旋焊管用的铝合金带材的抗拉强度为198N/mm2～210N/mm2，屈服强度为118N/mm2～130N/mm2，延伸率为18.2％～19.9％，20℃电导率为36.24％IACS～37.38％IACS，满足用户要求的抗拉强度为190N/mm2～240N/mm2，屈服强度为≥80N/mm2，延伸率为≥18％，20℃电导率≥36％IACS，解决了现有方法制备的螺旋焊管用的铝合金带材电导率偏低的问题。
附图说明
图1为实施例一步骤四制备的热轧成品放大100倍的组织照片；
图2为实施例一制备的螺旋焊管用的铝合金带材放大100倍的组织照片；
图3为实施例二制备的螺旋焊管用的铝合金带材放大100倍的组织照片；
图4为实施例三制备的螺旋焊管用的铝合金带材放大100倍的组织照片；
图5为实施例四制备的螺旋焊管用的铝合金带材放大100倍的组织照片。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种螺旋焊管用的铝合金带材按质量百分比由Mn为0.03％～0.06％、Mg为2.6％～2.8％、Si＜0.1％、Fe＜0.15％、Zn＜0.01％、Ni＜0.01％和余量Al制造而成。
其中Si、Fe、Zn、Ni为杂质元素，实际生产中其含量越低越好。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：一种螺旋焊管用的铝合金带材按质量百分比由Mn为0.03％～0.05％、Mg为2.6％～2.7％、Si＜0.1％、Fe＜0.15％、Zn＜0.01％、Ni＜0.01％和余量Al制造而成。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式是一种螺旋焊管用的铝合金带材的制造方法是按以下步骤完成的：
一、称量：
按照质量百分比Mn为0.03％～0.06％、Mg为2.6％～2.8％、Si＜0.1％、Fe＜0.15％、Zn＜0.01％、Ni＜0.01％和余量Al称取高精铝锭、纯镁锭和纯锰锭；
二、熔铸：
在铸造温度为680℃～720℃、熔铸速度为55mm/min～60mm/min、铸造冷却水压为0.003MPa～0.1MPa、冷却水温度为20℃～26℃的条件下，将称取的高精铝锭、纯镁锭和纯锰锭进行熔铸，得到铝合金铸锭；
三、铝合金铸锭的加热：
在炉气温度为470℃～480℃的条件下，将铝合金铸锭保温34h～36h，然后在温度为500℃～510℃的条件下，保温1.5h～2.5h，得到加热后的铝合金铸锭；
四、轧制：
将加热后的铝合金铸锭热轧至厚度为6.0mm±0.35mm，得到热轧成品；
五、退火处理：
将热轧成品置于退火炉中，在炉气温度为320℃～350℃的条件下，退火18h～22h，出炉空冷，得到螺旋焊管用的铝合金带材。
本具体实施方式优点：本具体实施方式采用新型Al-Mg合金，铸造采用高精铝锭加入2.6％～2.8％Mg，通过热轧、退火等工艺摸索，确定成品退火生产工艺，为大规模生产提供了技术参数，控制难度相对较低，产品质量稳定，能够满足用户对电导率的要求，本具体实施方式制得的螺旋焊管用的铝合金带材的抗拉强度为198N/mm2～210N/mm2，屈服强度为118N/mm2～130N/mm2，延伸率为18.2％～19.9％，20℃电导率为36.24％IACS～37.38％IACS，满足用户要求的抗拉强度为190N/mm2～240N/mm2，屈服强度为≥80N/mm2，延伸率为≥18％，20℃电导率≥36％IACS，解决了现有方法制备的螺旋焊管用的铝合金带材电导率偏低的问题。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同点是：步骤一中所述的纯镁锭中Mg的质量百分数大于99.95％。其他与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四之一不同点是：步骤一中按照质量百分比Mn为0.05％～0.06％、Mg为2.7％～2.8％、Si＜0.1％、Fe＜0.15％、Zn＜0.01％、Ni＜0.01％和余量Al称取高精铝锭、纯镁锭和纯锰锭。其他与具体实施方式三或四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三至五之一不同点是：步骤二中在铸造温度为680℃～690℃、熔铸速度为55mm/min～60mm/min、铸造冷却水压为0.003MPa～0.6MPa、冷却水温度为24℃～26℃的条件下，将称取的高精铝锭、纯镁锭和纯锰锭进行熔铸，得到铝合金铸锭。其他与具体实施方式三至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式三至六不同点是：步骤一中按照质量百分比Mn为0.03％～0.05％、Mg为2.6％～2.7％、Si＜0.1％、Fe＜0.15％、Zn＜0.01％、Ni＜0.01％和余量Al称取高精铝锭、纯镁锭和纯锰锭。其他与具体实施方式三至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式三至七不同点是：步骤二中在铸造温度为690℃～720℃、熔铸速度为55mm/min～60mm/min、铸造冷却水压为0.006MPa～0.1MPa、冷却水温度为20℃～24℃的条件下，将称取的高精铝锭、纯镁锭和纯锰锭进行熔铸。其他与具体实施方式三至七不相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式三至八之一不同点是：步骤三中在炉气温度为470℃～480℃的条件下，将铝合金铸锭保温34h～35h，然后在温度为500℃～510℃的条件下，保温2h～2.5h。其他与具体实施方式三至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式三至九之一不同点是：步骤五中将热轧成品置于退火炉中，在炉气温度为320℃～350℃的条件下，退火18h～20h。其他与具体实施方式三至九相同。
采用下述试验验证本发明效果：
实施例一：
一种螺旋焊管用的铝合金带材按质量百分比由Mn为0.03％、Mg为2.6％、Si＜0.1％、Fe＜0.15％、Zn＜0.01％、Ni＜0.01％和余量Al制造而成。
上述一种螺旋焊管用的铝合金带材的制造方法是按以下步骤完成的：
一、称量：
按照质量百分比为Mn为0.03％、Mg为2.6％、Si＜0.1％、Fe＜0.15％、Zn＜0.01％、Ni＜0.01％和余量Al称取高精铝锭、纯镁锭和纯锰锭；
二、熔铸：
在铸造温度为690℃、熔铸速度为55mm/min、铸造冷却水压为0.006MPa、冷却水温度为24℃的条件下，将称取的高精铝锭、纯镁锭和纯锰锭进行熔铸，得到铝合金铸锭；
三、铝合金铸锭的加热：
在炉气温度为470℃的条件下，将铝合金铸锭保温35h，然后在温度为500℃的条件下，保温2h，得到加热后的铝合金铸锭；
四、轧制：
将加热后的铝合金铸锭热轧至厚度为6.0mm±0.35mm，得到热轧成品；
五、退火处理：
将热轧成品置于退火炉中，在炉气温度为320℃的条件下，退火20h，出炉空冷，得到螺旋焊管用的铝合金带材。
图1为实施例一步骤四制备的热轧成品放大100倍的组织照片；由图可知，此时材料的内部组织为再结晶组织和变形组织。
图2为实施例一制备的螺旋焊管用的铝合金带材放大100倍的组织照片；由图可知，在320℃下退火，退火时间为20h，组织已完全转变为再结晶组织。
实施例二：本实施例与实施例一的不同点是：步骤五中在炉气温度为330℃的条件下，退火20h。其他与实施例一相同。
对实施例二制得的螺旋焊管用的铝合金带材取样，进行铸锭力学性能对比(见表1)。
表1实施例二制得的螺旋焊管用的铝合金带材力学性能检测结果
Figure BDA0001800516360000051
由表1可见，实施例一符合要求抗拉强度为190N/mm2～240N/mm2，屈服强度≥80N/mm2，延伸率为≥18％，20℃电导率≥36％IACS。
图3为实施例二制备的螺旋焊管用的铝合金带材放大100倍的组织照片；由图可知，在330℃下退火，退火时间为20h，组织已完全转变为再结晶组织，同时晶粒有长大的趋势。
实施例三：本实施例与实施例一的不同点是：步骤五中在炉气温度为340℃的条件下，退火20h。其他与实施例一相同。
图4为实施例三制备的螺旋焊管用的铝合金带材放大100倍的组织照片；由图可知，在340℃下退火，退火时间为20h，组织已完全转变为再结晶组织，晶粒尺寸较均匀。
实施例四：本实施例与实施例一的不同点是：步骤五中在炉气温度为350℃的条件下，退火20h。其他与实施例一相同。
对实施例四制得的螺旋焊管用的铝合金带材取样，进行铸锭力学性能对比(见表2)。
表2实施例四制得的螺旋焊管用的铝合金带材力学性能检测结果
Figure BDA0001800516360000052
Figure BDA0001800516360000061
由表2可知，通过实例四制得的螺旋焊管用铝合金带材，力学性能及室温电导率复合要求。
图5为实施例四制备的螺旋焊管用的铝合金带材放大100倍的组织照片。由图可知在350℃下退火，退火时间为20h，组织已完全转变为再结晶组织，晶粒尺寸较均匀。

Claims (1)

1.一种螺旋焊管用的铝合金带材，其特征在于一种螺旋焊管用的铝合金带材按质量百分比由Mn为0.03％、Mg为2.6％、Si＜0.1％、Fe＜0.15％、Zn＜0.01％、Ni＜0.01％和余量Al制造而成；
上述一种螺旋焊管用的铝合金带材的制造方法是按以下步骤完成的：
一、称量：
按照质量百分比为Mn为0.03％、Mg为2.6％、Si＜0.1％、Fe＜0.15％、Zn＜0.01％、Ni＜0.01％和余量Al称取高精铝锭、纯镁锭和纯锰锭；
二、熔铸：
在铸造温度为690℃、熔铸速度为55mm/min、铸造冷却水压为0.006MPa、冷却水温度为24℃的条件下，将称取的高精铝锭、纯镁锭和纯锰锭进行熔铸，得到铝合金铸锭；
三、铝合金铸锭的加热：
在炉气温度为470℃的条件下，将铝合金铸锭保温35h，然后在温度为500℃的条件下，保温2h，得到加热后的铝合金铸锭；
四、轧制：
将加热后的铝合金铸锭热轧至厚度为6.0mm±0.35mm，得到热轧成品；
五、退火处理：
将热轧成品置于退火炉中，在炉气温度为350℃的条件下，退火20h，出炉空冷，得到螺旋焊管用的铝合金带材。
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