一种铝板的表面毛化工艺的制作方法

1.本发明涉及表面毛化工艺技术领域，尤其涉及一种铝板的表面毛化工艺。


背景技术：

2.铝合金板毛化后会在表面形成均匀分布的凹坑，形成的凹坑具有两个作用，其一是在板材冲压过程中凹坑具备储油作用，降低摩擦力提高冲压性能，提高铝合金板材成形能力，且粗糙度和峰值数越大作用越明显；另一作用是凹坑增加表面积，增强涂层附着力，且粗糙度和峰值数越大附着力增加越明显；常规制备铝合金毛化板材得到的板材是整个板面粗糙度和峰值数均匀分布的，这种毛化的铝合金板材缺点是冲压性能和冲压油耗、涂层耗损不能兼容，增加粗糙度和峰值数固然使得冲制性能和涂层附着力提高，但也会造成凹坑增大增多，使得冲压油耗和涂层耗损增加。
3.电火花毛化技术(electrical discharge texturing，简称edt)是电火花加工技术在轧辊毛化加工中的实际应用，其工作原理是将轧辊和电极浸没在绝缘的工作液中，并在轧辊和电极上施加一定幅值和频率的脉冲电压。当两者之间的间隙小到一定值时，脉冲电压使极间介质电离、击穿，形成放电通道，这时通道间的电子高速奔向正极，正离子奔向负极。电能变成动能，动能通过碰撞又转变为热能。于是在通道内、正极和负极表面分别成为瞬时热源，瞬时高温(约20000℃)使工作液汽化和金属材料熔化、汽化。汽化的气体体积不断向外膨胀，使大部分熔融金属液体和蒸气被排挤、抛出而进入工作液中，这样在轧辊表面就形成了一系列电蚀坑。随着放电的持续进行，轧辊沿一系列电极旋转，同时沿轴向运动，在轧辊上就可加工出有特定表面粗糙度ra和峰值数rpc的毛化表面。
4.激光毛化(laser beam texturing，简称lbt或lt)是采用高能量密度(104～106w/cm2)、高重复频率(103～104次/秒)的脉冲激光束，聚焦照射到作旋转运动的轧辊表面，以形成若干微小的小熔池，同时吹以一定角度的辅助气体对熔池溶融金属挤压造型；其工作原理为当光脉冲作用停止后，微坑熔池金属在轧辊自身热传导作用下迅速冷却，形成微坑和坑边环形凸台结构的相边强化点。
5.因此，利用激光毛化对铝合金板带表面进行毛化，以实现表面毛化质量提供具有重要意义。


技术实现要素：

6.本发明解决的技术问题在于提供一种铝板的表面毛化工艺，本技术提供的表面毛化工艺使得铝板的表面毛化质量得到了极大提高。
7.本技术还提供了一种铝板的表面毛化工艺，包括以下步骤：
8.a)将铸锭进行热轧；
9.b)将步骤a)得到的热轧板进行冷轧，且使得冷轧后的冷轧板预留毛化量；
10.c)利用激光毛化轧辊对步骤b)得到的冷轧板进行毛化轧制；
11.d)将步骤c)得到的冷轧板进行热处理。
12.优选的，所述预留毛化量为0.02～0.03mm。
13.优选的，所述激光毛化轧辊的上辊和下辊的ra独立地为2.5～3.0μm，rpc为100～150个/cm。
14.优选的，所述激光毛化轧辊的激光毛化工艺的激光功率为0.8～1.2kw，脉冲调整范围为0.2～0.4kw，辅助气体为氩气，流量为80～120nl/min，压力为1.0～1.6mpa。
15.优选的，所述毛化轧制的延伸率为1.0～2.0％，轧制速度为80～120mm/min，轧制力为200～340t。
16.优选的，所述热处理的参数为设定温度480～550℃，机列速度12～40m/min。
17.优选的，所述热轧的温度为480～550℃，所述热轧后铝板的尺寸为(4.5～5.0)
±
0.10mm。
18.优选的，所述冷轧后铝板的尺寸为1.50
±
0.03mm；所述冷轧的道次分配具体：(4.5～5.0)mm
→
3.0mm
→
2.0mm
→
(1.50
±
0.03)mm。
19.优选的，所述热处理后的铝板的ra为0.7～1.3μm，rpc为70～130个/cm。
20.本技术提供了一种铝板的表面毛化工艺，其首先将铸锭进行热轧得到热轧板，再将热轧板进行冷轧，且使冷轧后的冷轧板表面预留毛化量，然后利用激光毛化轧辊对冷轧板进行毛化轧制，最后热处理，即得到具有较高表面毛化质量的铝板。本技术提供了一种表面毛化工艺，其通过引入冷轧，并在冷轧的过程中在冷轧板预留毛化量，以保证了后续毛化轧制的表面毛化效果，使得表面毛化粗糙度、稳定性得到了极大提高。
附图说明
21.图1为本发明实施例1制备的铝板表面质量稳定性统计图。
具体实施方式
22.为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
23.针对铝板表面毛化质量的问题，本技术提供了一种铝板的表面毛化工艺，其通过冷轧对毛化余量的控制和利用激光毛化轧辊对冷轧后的冷轧板进行毛化轧制，使得铝板的表面毛化质量得到的显著提高。具体的，本发明实施例公开了一种铝板的表面毛化工艺，包括以下步骤：
24.a)将铸锭进行热轧；
25.b)将步骤a)得到的热轧板进行冷轧，且使得冷轧后的冷轧板预留毛化量；
26.c)利用激光毛化轧辊对步骤b)得到的冷轧板进行毛化轧制；
27.d)将步骤c)得到的冷轧板进行热处理。
28.本技术首先将铸锭进行热轧，所述热轧为本领域技术人员熟知的技术手段，对其具体实施手段本技术不进行特别的限制。具体的，所述热轧的加热温度480～550℃，轧制21个道次。在具体实施例中，所述热轧以使热轧板的厚度为4.5～5.0mm。
29.本技术然后将热轧后的热轧板进行冷轧，且使得冷轧后的冷轧板预留毛化量。同样的，所述冷轧为本领域技术人员熟知的技术手段，本技术对其具体实施方式没有特别的
限制。在具体实施例中，所述冷轧后铝板的厚度为1.50
±
0.03mm，所述冷轧的道次分配具体：(4.5～5.0)mm
→
3.0mm
→
2.0mm
→
(1.50
±
0.03)mm，以使冷轧后的冷轧板表面预留毛化量为0.02～0.03mm。
30.按照本发明，首先对轧辊进行激光毛化，激光功率为0.8～1.2kw，脉冲调整范围为0.2～0.4kw，辅助气体为氩气，流量为80～120nl/min，压力为1.0～1.6mpa；具体的，所述激光功率为1kw，其可改变轧辊毛化的粗糙度，进而改变轧制板的粗糙度，改变毛化特性保持可成型性；所述脉冲调整范围为0.3kw，其可优化峰值rpc，提供足够的孤谷尺寸，提高毛化的一致性，降低毛化的不规则性，进而改变轧制板上的波纹度，优化喷漆外观质量；所述辅助气体为氩气，流量为100nl/min，压力为1.0～1.5mpa，所述辅助气体的引入可以优化毛化坑形状，提高尖峰硬度，进而是毛化纹理高效转移到板材表面，提高单次毛化轧辊使用寿命。在本技术中，所述激光毛化后的轧辊的上辊和下辊的ra独立地为2.5～3.0μm，rpc为100～150个/cm。
31.本技术然后利用上述激光毛化轧辊对冷轧板进行毛化轧制，在此过程中，所述毛化轧制的延伸率为1.0～2.0％，轧制速度为80～120mm/min，轧制力为200～340t。
32.铝合金汽车板表面毛化技术，从普通轧机电火花毛化开始，经过轧制设备和轧辊毛化技术的升级换代，进而经过本技术提供的表面毛化工艺，铝板的表面毛化质量得到了较大提升；并已稳定批量应用有汽车内外覆盖件板材；后续结合主机厂的要求，表面冲压缺陷改善，现场效率提升，成本压降等工作，继续优化毛化工艺，为客户提供优质的毛化表面铝合金汽车板。
33.为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的铝板的表面毛化工艺进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
34.实施例1
35.a)将500mm的铸锭进行热轧至4.5mm；
36.b)将步骤a)得到的热轧板进行冷轧至1.52mm，且使得冷轧后的冷轧板预留毛化量0.02mm；
37.c)将轧辊进行激光毛化，激光功率为1kw，脉冲调整范围为0.3kw，辅助气体为氩气，流量为100nl/min，压力为1.5mpa；利用激光毛化轧辊对步骤b)得到的冷轧板进行毛化轧制；轧制参数按照正常压下量0.02mm进行毛化，毛化轧制的延伸率为1.5％，轧制速度为100m/min，轧制力320t；激光毛化轧辊的表面质量如表1所示，毛化轧制后的铝板的表面质量如表2所示；
38.d)将步骤c)得到的冷轧板进行热处理。
39.表1毛化轧制的毛化辊参数数据表
[0040][0041]
表2毛化轧制后的铝板的粗糙度数据表
[0042][0043]
实施例2
[0044]
a)将500mm的铸锭进行热轧至6.0mm；
[0045]
b)将步骤a)得到的热轧板进行冷轧至1.03mm，且使得冷轧后的冷轧板预留毛化量0.03mm；
[0046]
c)将轧辊进行激光毛化，激光功率为1kw，脉冲调整范围为0.3kw，辅助气体为氩气，流量为100nl/min，压力为1.0mpa；利用激光毛化轧辊对步骤b)得到的冷轧板进行毛化轧制；轧制参数按照正常压下量0.02mm进行毛化，毛化轧制的延伸率为1.7％，轧制速度为100m/min，轧制力220t；激光毛化轧辊的表面质量如表3所示，毛化轧制后的铝板的表面质量如表4所示；
[0047]
d)将步骤c)得到的冷轧板进行热处理。
[0048]
表3毛化轧制的毛化辊参数数据表
[0049][0050]
表4毛化轧制后的铝板的粗糙度数据表
[0051][0052]
实施例3
[0053]
a)将500mm的铸锭热轧至4.5mm；
[0054]
b)将步骤a)得到的热轧板进行冷轧至1.52mm，且使得冷轧后的冷轧板预留毛化量0.02mm；
[0055]
c)将轧辊进行激光毛化，激光功率为1kw，脉冲调整范围为0.3kw，辅助气体为氩
气，流量为100nl/min，压力为1.2mpa；利用激光毛化轧辊对步骤b)得到的冷轧板进行毛化轧制；轧制参数按照正常压下量0.02mm进行毛化，毛化轧制的延伸率为1.6％，轧制速度为100m/min，轧制力280t；激光毛化轧辊的表面质量如表5、表6所示，毛化轧制后的铝板的表面质量如表7所示；
[0056]
d)将步骤c)得到的冷轧板进行热处理。
[0057]
表5毛化轧制的毛化辊参数数据表
[0058][0059]
表6 2#冷轧激光毛化轧制结果
[0060]
合金状态厚度轧制速度5754o1.52100
[0061]
表7毛化轧制后的铝板的粗糙度数据表
[0062][0063]
图1为实施例1制备的铝板表面质量的稳定性统计图，由图1可知，利用本技术提供的工艺制备的铝板的表面毛化质量稳定性好。
[0064]
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0065]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种铝板的表面毛化工艺，包括以下步骤：a)将铸锭进行热轧；b)将步骤a)得到的热轧板进行冷轧，且使得冷轧后的冷轧板预留毛化量；c)利用激光毛化轧辊对步骤b)得到的冷轧板进行毛化轧制；d)将步骤c)得到的冷轧板进行热处理。2.根据权利要求1所述的表面毛化工艺，其特征在于，所述预留毛化量为0.02～0.03mm。3.根据权利要求1所述的表面毛化工艺，其特征在于，所述激光毛化轧辊的上辊和下辊的ra独立地为2.5～3.0μm，rpc为100～150个/cm。4.根据权利要求1所述的表面毛化工艺，其特征在于，所述激光毛化轧辊的激光毛化工艺的激光功率为0.8～1.2kw，脉冲调整范围为0.2～0.4kw，辅助气体为氩气，流量为80～120nl/min，压力为1.0～1.6mpa。5.根据权利要求1所述的表面毛化工艺，其特征在于，所述毛化轧制的延伸率为1.0～2.0％，轧制速度为80～120mm/min，轧制力为200～340t。6.根据权利要求1所述的表面毛化工艺，其特征在于，所述热处理的参数为设定温度480～550℃，机列速度12～40m/min。7.根据权利要求1所述的表面毛化工艺，其特征在于，所述热轧的温度为480～550℃，所述热轧后铝板的尺寸为(4.5～5.0)
±
0.10mm。8.根据权利要求7所述的表面毛化工艺，其特征在于，所述冷轧后铝板的尺寸为1.50
±
0.03mm；所述冷轧的道次分配具体：(4.5～5.0)mm
→
3.0mm
→
2.0mm
→
(1.50
±
0.03)mm。9.根据权利要求8所述的表面毛化工艺，其特征在于，所述热处理后的铝板的ra为0.7～1.3μm，rpc为70～130个/cm。

技术总结
本发明提供一种铝板的表面毛化工艺，包括以下步骤：A)将铸锭进行热轧；B)将步骤A)得到的热轧板进行冷轧，且使得冷轧后的冷轧板预留毛化量；C)利用激光毛化轧辊对步骤B)得到的冷轧板进行毛化轧制；D)将步骤C)得到的冷轧板进行热处理。本申请提供了一种表面毛化工艺，其通过引入冷轧，并在冷轧的过程中在冷轧板预留毛化量，以保证了后续毛化轧制的表面毛化效果，使得表面毛化粗糙度、稳定性得到了极大提高。高。


技术研发人员：汪磊 陈志强 梁博韬 黄超 赵晓阳
受保护的技术使用者：西南铝业（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/10/8