[发明专利]一种液化气储气罐用铝合金板及其制备方法

说明书

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。

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；