Алюминиевая лента – это лист или полоса, изготовленная из алюминия в качестве основного сырья и смешанная с другими легирующими элементами. Алюминиевые листы или полосы являются важным базовым материалом для экономического развития и широко используются в авиации, космонавтике, строительстве, полиграфии, транспорте, электронике, химической, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности.
Марки алюминиевых сплавов
Серия 1: 99,00% или более чистого промышленного алюминия, хорошая проводимость, коррозионная стойкость, свариваемость, низкая прочность
Серия 2: сплав Al-Cu, высокая прочность, хорошая термостойкость и производительность обработки
Серия 3: сплав Al-Mn, коррозионная стойкость, хорошие сварочные свойства, хорошая пластичность
Серия 4: сплав Al-Si, хорошая износостойкость и устойчивость к высоким температурам
Серия 5: сплав Al-Mg, коррозионная стойкость, хорошие сварочные свойства, хорошая усталостная прочность, для повышения прочности применяется только холодная обработка
Серия 6: сплав Al-Mg–Si, высокая коррозионная стойкость и хорошая свариваемость
Серия 7: сплав A1-Zn, сверхпрочный сплав с хорошей вязкостью и легкой обрабатываемостью
Процесс холодной прокатки алюминиевой полосы
Холодная прокатка алюминия обычно делится на четыре этапа: плавка – горячая прокатка – холодная прокатка – отделка.
Процесс плавильно-литейного производства и его внедрение
Целью плавки и литья является получение сплава с составом, соответствующим требованиям, и высокой степенью чистоты расплава, что создает благоприятные условия для литья сплавов различной формы.
Этапы процесса плавки и литья следующие: загрузка — подача — плавка — перемешивание и удаление шлака после плавки — отбор проб для предварительного анализа — добавление сплава для корректировки состава, перемешивание — рафинирование — выдержка — разливка в печь.
Некоторые ключевые параметры процесса плавки и литья
Во время плавки температура печи обычно устанавливается на уровне 1050 °C. В ходе процесса необходимо контролировать температуру материала, чтобы она не превышала 770 °C.
Операция по удалению шлака проводится при температуре около 735℃, что способствует разделению шлака и жидкости.
При очистке обычно применяется метод вторичной очистки, при первой очистке добавляется твердый рафинирующий агент, а при вторичной очистке применяется метод газовой очистки.
Как правило, его необходимо отливать в течение 30 мин~1 ч после того, как печь выстоится, в противном случае его необходимо снова очищать.
В процессе литья необходимо постоянно добавлять проволоку AI-Ti-B для измельчения зерна.
Процесс производства горячей прокатки и его внедрение
1. Под горячей прокаткой обычно понимают прокатку выше температуры рекристаллизации металла.
2. В процессе горячей прокатки металл подвергается как упрочнению, так и разупрочнению. В зависимости от скорости деформации, пока процессы возврата и рекристаллизации не будут проведены вовремя, будет наблюдаться определённая степень наклепа.
3. Рекристаллизация металла после горячей прокатки неполная, то есть рекристаллизованная структура и деформированная структура сосуществуют.
4. Горячая прокатка позволяет улучшить производительность обработки металлов и сплавов, а также уменьшить или устранить дефекты литья.
Технологический процесс горячекатаных рулонов
Технологическая схема горячекатаного рулона в общем случае следующая: литье в слитки – фрезерование поверхности, фрезерование кромки – нагрев – горячая прокатка (раскатка) – горячая чистовая прокатка (раскатка в рулон) – выгрузка рулона.
Фрезерование поверхности облегчает горячую прокатку. Из-за оксидной окалины и мелкодисперсной структуры литейной структуры на поверхности последующая обработка подвержена таким дефектам, как трещины на кромках и низкое качество поверхности.
Цель нагрева — облегчить последующую горячую прокатку и обеспечить размягчение структуры. Температура нагрева обычно составляет от 470 до 520 °C, а время нагрева — от 10 до 15 часов, но не более 35 часов, в противном случае возможен пережог и образование грубой структуры.
Вопросы производства горячей прокатки, требующие внимания
Число проходов прокатки для твёрдых сплавов отличается от числа проходов для мягких сплавов. Количество проходов прокатки для твёрдых сплавов больше, чем для мягких, и составляет от 15 до 20.
Конечную температуру прокатки необходимо строго контролировать, поскольку она напрямую влияет на последующую обработку и физико-химические свойства готового продукта.
Сплавы, как правило, требуют прокатки кромок в процессе производства.
Необходимо отрезать головные и хвостовые ворота.
Эмульсия представляет собой систему типа «вода в масле», в которой вода выполняет охлаждающую функцию, а масло — смазывающую. Её температура должна поддерживаться на уровне около 65°C круглый год.
Скорость горячей прокатки обычно составляет около 200 м/мин.
Процесс литья и прокатки
Температура литья и прокатки обычно составляет 680–700 °C, чем ниже, тем лучше. Стабильная линия литья и прокатки обычно останавливается раз в месяц или чаще для переустановки пластины. В процессе производства необходимо строго контролировать уровень жидкости в передней части контейнера, чтобы предотвратить его снижение.
Смазка осуществляется порошком С, получаемым в результате неполного сгорания угольного газа, что также является одной из причин относительной загрязненности поверхности литых и прокатных материалов.
Скорость производства обычно составляет от 1,5 м/мин до 2,5 м/мин.
Качество поверхности изделий, полученных литьем и прокаткой, как правило, низкое и не может удовлетворить требованиям, предъявляемым к изделиям с особыми физико-химическими свойствами.
Холоднокатаное производство
1. Холодная прокатка относится к способу прокатки при температуре ниже температуры рекристаллизации.
2. В процессе прокатки динамическая рекристаллизация не происходит, температура повышается максимум до температуры восстановления, а холодная прокатка осуществляется в состоянии наклепа с высокой скоростью наклепа.
3. Холоднокатаная полоса имеет высокую размерную точность, хорошее качество поверхности, однородную структуру и эксплуатационные характеристики и может быть получена в различных состояниях путем термической обработки.
4. Холодная прокатка позволяет получать тонкие полосы, но она также имеет недостатки, связанные с высоким потреблением энергии на деформацию и большим количеством проходов обработки.
Краткое введение в основные параметры процесса стана холодной прокатки
Скорость прокатки: 500 м/мин, высокоскоростной прокатный стан — свыше 1000 м/мин, прокатный стан фольги быстрее, чем стан холодной прокатки.
Скорость обработки: определяется составом сплава, например, 3102, общая скорость обработки составляет 40–60%.
Натяжение: растягивающее напряжение, создаваемое передними и задними намотчиками в процессе производства.
Усилие прокатки: давление, оказываемое роликами на металл в процессе производства, обычно составляет около 500 тонн.
Введение в процесс отделочного производства
1. Отделка — метод обработки, позволяющий привести холоднокатаный лист в соответствие с требованиями заказчика или облегчить последующую обработку изделия.
2. Отделочное оборудование может исправлять дефекты, возникающие в процессе производства горячей и холодной прокатки, такие как треснувшие кромки, содержание масла, неправильная форма листа, остаточные напряжения и т. д. Необходимо гарантировать, что в процессе производства не возникнет никаких других дефектов.
3. Имеется различное отделочное оборудование, в том числе, в основном, машины для поперечной резки, продольной резки, коррекции растяжения и гибки, отжиговые печи, машины для продольной резки и т. д.
Введение в оборудование для продольной резки
Функция: обеспечивает непрерывный метод вращательной резки для резки рулона на полосы точной ширины и с минимальным количеством заусенцев.
Машина для продольной резки обычно состоит из четырех частей: разматывателя, натяжного устройства, дискового ножа и намотчика.
Введение в оборудование поперечно-резательного станка
Функция: Разрезать рулон на пластины необходимой длины, ширины и диагонали.
Пластины не имеют заусенцев, аккуратно сложены, имеют хорошее качество поверхности и правильную форму пластины.
Поперечно-резательная машина состоит из: разматывателя, дисковых ножниц, правильной машины, очистителя, летучих ножниц, ленточного конвейера и поддонной платформы.
Введение в коррекцию растяжения и изгиба
Функция: В процессе горячей и холодной прокатки неравномерное продольное удлинение и внутреннее напряжение, вызванные температурой, степенью обжатия, изменением формы валков, неправильным управлением процессом охлаждения и т. д., приводят к ухудшению формы листа. Хорошую форму листа можно получить путем растяжения и выпрямления.
Катушка не имеет заусенцев, имеет аккуратные торцы, хорошее качество поверхности и хорошую форму пластины.
Гибочно-правильная машина состоит из: разматывателя, дисковых ножниц, очистительной машины, сушилки, переднего натяжного ролика, правильного ролика, заднего натяжного ролика и намотчика.
Введение в оборудование для отжигательных печей
Функция: Нагрев для устранения упрочнения при холодной прокатке, получения требуемых заказчиком механических свойств или облегчения последующей холодной обработки.
Печь для отжига в основном состоит из нагревателя, циркуляционного вентилятора, продувочного вентилятора, вентилятора отрицательного давления, термопары и корпуса печи.
Температура и время нагрева определяются в соответствии с требованиями. Для промежуточного отжига обычно требуются высокая температура и высокая скорость, при условии отсутствия масляных пятен. Для промежуточного отжига соответствующую температуру отжига следует выбирать в зависимости от свойств алюминиевой фольги.
Отжиг может быть выполнен либо методом отжига при разной температуре, либо методом отжига при постоянной температуре. Как правило, чем больше время выдержки, тем выше заданное непропорциональное удлинение. При этом с повышением температуры прочность на разрыв и предел текучести продолжают снижаться, а заданное непропорциональное удлинение увеличивается.
Время публикации: 18 февраля 2025 г.
