有色金属加工-板材轧制
4.2热轧板带材生产
热轧是指金属在其再结晶温度以上进行的轧制过程
无加工硬化现象 具有较高的塑性和较低的变形抗力 把塑性较低的铸态组织过渡到塑性较高的变形组织(加工组 织),可以显著的改善金属的加工性能 显著地减少轧制时的能量消耗 可以采用较大的变形量进行轧制 可以采用较大的锭坯,提高生产率和成品率,提高轧制速度 , 为轧制过程的连续化和自动化创造了条件
调张力
调节工艺润滑
箔材的精整与深加工
精整包括合卷、分卷、接头、裁切、裱箔、平张剪 切以及染色、印花、压花、打孔等工艺
在叠轧之前把两张或多张铝箔在专用的机列上叠放在一起 的过程称为合卷 经过叠轧后的铝箔必须使其分开,此次生产工序叫做分卷 汽油冲洗掉表面的润滑油 包括裁切、裱箔、平张剪切以及染色、印花、压花、打孔 等,比如香烟包装纸的衬纸
厚度尺寸精确,表面光洁、平坦,缺陷少 性能优良 冷轧可以轧制热轧所不能轧出的薄带和箔材 冷轧时冷却润滑及辊型控制比较重要,并可采用较大的张力, 增加冷轧带材的道次加工率
缺点:道次加工率比较小,能量消耗大
4.3.3冷轧压下制度
根据工艺要求,冷轧可分为
开坯:不宜热轧的合金锭坯(厚度20~70mm)冷轧至厚度 3.5~6mm 粗轧:厚度约为4~13mm的热轧坯 料冷轧至厚度2~6mm 中轧:随后继续压薄轧件的冷轧过程 精轧:为达到成品要求进行的最后冷轧称为精轧
大压下量,并增大轧制速度 较小的道次加工率,适当增 加道次,调整辊型
多数有色金属及合金的最大道次加工率 50% 以上 高塑性的铜合金、铝合金可达到70%
轧制中间阶段
轧制终了阶段
4.2.4.3热轧时温降
热轧时温降的影响因素主要 有
轧件对介质的辐射、对流以 及接触轧辊、辊道等时的热 传导 轧件表面积、重量的大小及 热轧时的冷却水的压力和流 量 轧制速度的快慢、轧制道次 及每道次的间隔时间 锭坯热轧前的加热温度 热轧时塑性变形产生的热效 应等
热轧特点
4.2.4热轧时的压下制度
热轧压下制度
总加工率 道次加工率 轧制道次 立辊轧边
满足优质、高产、低消耗的要求,在合金塑性 及设备能力允许的情况下,尽量采用大加工率 及尽可能少的轧制道次
总加工率—— 有色金属热轧的总加工 率达90%以上
合金的本身性质 合金的高温塑性范围越宽,高温塑性指数越高,高温时变形抗力越 低,热脆性越小,允许采用的热轧总加工率就越大 产品质量要求 供冷轧用的热轧坯料应考虑铣面及冷轧的要求预留足够的冷变形量 冷轧的产品表面质量及尺寸精度要求愈高,则热轧后的坯料厚度应 相应增加 热轧板成品,必须控制轧制温度及变形程度、变形速度等工艺参数 根据晶粒大小及晶粒均匀程度要求的变形程度不能处于临界变形程 度范围内 轧机能力及设备条件 热轧机的机械化程度越高,可以相应增大坯料厚度或减小热轧后坯 料厚度 锭坯尺寸和质量 锭坯越厚,锭坯质量越好,加热质量越高,热轧总加工率也相应愈 大 尽量不采用二次热轧
实际生产中可采用温降曲线 查找每道次的温度降
4.2.5热轧时的冷却润滑
工艺润滑的作用
减少轧制时的能量消耗 冷却轧辊,控制辊型,改善板形 防止辊面粘着金属粉末,改善产品的表面质量 减少轧辊的磨损,增加轧辊的寿命
4.3冷轧板带材生产
冷轧是指金属在再结晶温度以下的轧制过程,因此冷 轧时不发生再结晶,而产生加工硬化,金属的强度和 变形抗力提高,同时还伴随着塑性的降低,容易产生 脆裂 冷轧较热轧有这样几个优点:
铝箔的脱脂清洗
铝箔的深加工
4.5产品质量分析与缺陷消除
质量要求
尺寸精度:厚度精度,包括纵向和横向上的厚度的 精确度 平直度(板形)
板形是指板带材的平直度,即指浪形、瓢曲及旁弯的有无 及程度而言,它主要是由于横向不均匀延伸而引起的
表面质量
表面严重氧化、表面变色及斑点、非金属压入及夹灰、辊 印、压坑、划伤及擦伤等
4.1.1.2板带材的分类及技术要求
成卷生产、供应的横断面呈矩形厚度均一的轧 制产品叫带材 单张生产、供应的叫板材 两种分类方法
按金属及合金的种类分类,可分为铝板带箔材、铜 板带箔材以及镍、铅、锌、锡等的板带箔材 按厚度进行分类,分为厚板、薄板及箔材
薄板:厚度为0.3~4.0mm 厚板:厚度为5.0mm以上 箔材:厚度为0.05(铜板带)~0.20mm(铝板带)以下的 板带材
第四章 板带材生产
4.1板带材生产概述
板带产品的特点:
板带产品外形扁平,宽厚比大,单位体积的表面积也很大, 此种外形特点带来其使用上的特点: 表面积大,故包容、覆盖能力强,在化工、容器、建筑、 金属制品、金属结构等方面得到广泛应用 可任意剪裁、弯曲、冲压、焊接,制成各种制品构件,使 用灵活方便,在汽车、航空等各个部门占有极其重要的地 位 导电、导热、耐蚀、耐酸、防锈等性能良好,故可用在国 防、仪表、电气与电子以及电池、印刷、日常用品等多种 领域
铝箔坯料厚度:0.35~0.8mm 铝箔轧制
特点
由于轧件厚度小,常处于无辊缝或负辊缝轧制状态,即在 轧制之前要把辊缝压靠,此时轧辊给铝箔的压力对其厚度 的影响减弱,而轧制速度、张力及工艺润滑已成为调节厚 度的主要手段 在铝箔轧制中,由于轧件厚度甚薄,因此经常采用双合轧 制,即把几张轧件中间加上润滑油然后叠放在一起轧制的 方法,也可称为叠轧 总加工率99%;多采用二辊或四辊轧机,基本上不用多辊 轧机
冷轧压下制度包括
确定冷轧总加工率 道次加工率 根据产品性能要求控制精轧时的成品加工率
成品冷轧总加工率
硬状态产品:最终性能取决于成品冷轧总加工 率 半硬状态产品:低温退火或控制冷轧总加工率 软状态产品:成品退火
4.4.3铝箔生产工艺
厚度为0.01mm以上的铝箔生产工艺流程为
轧制卷坯(或连续铸轧卷坯)-坯料退火-粗轧-精轧成品退火-成品剪切-检查包装 轧制卷坯(或连续铸轧卷坯)-坯料退火-粗轧-中间 退火-精轧-合卷并切边-清洗-精轧-分卷-成品退火-成 品剪切-检查包装 两生产工艺主要区别在于后者产品更薄,因此需要 合卷轧制,即叠轧
厚度为0.01mm以下的铝箔生产工艺流程为
道次加工率
加大道次压下量——提高轧机的生产率、获得 组织均匀和性能稳定的制品 压下量的分配受到下列条件的限制
金属的塑性 咬入条件的限制 轧辊强度条件的限制 主电机能力的限制
热轧各道次加工率的分配
开始轧制阶段
满足顺利咬入的要求 咬入角20~25° 道次加工率及轧制速度不宜 过大 在锭坯较厚、开始热轧温度 较高的情况下,应适当逐道 增加压下量,采用低速轧制, 使变形能深入内层
机械性能
道次加工率与总加工率
调节轧制速度
轧制速度提高时,轧出的箔材厚度也随之减薄 当其他条件不变时,在一定的范围内,张力越大,则轧出轧 件的厚度越薄 在铝箔材轧制时,张力要恒定,否则会使轧件的轧出厚度发 生波动 润滑油的润滑性能越好,则道次加工率也愈大 当发现铝箔厚度超出正负偏差时,可改变润滑油的成分来调 整轧出厚度