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铝合金中厚板热轧特点、准备、铸锭选择

发布时间:2025-10-11点击:86

热轧一般指在金属再结品温度以上进行的轧制。在热轧时,变形金属同时存在硬化和软化过程,因受变形速度的影响,只要回复和再结晶过程来不及进行,金属随变形程度的增加就会产生一定的加工硬化。但在热轧温度范围内,软化过程起主导作用,因而,在热轧终了时,金属的再结晶常不完全,热轧后的铝合金板带材呈现为再结晶与变形组织共存的组织状态。

热轧具有以下特点:

(1)热轧能显著降低能耗,降低成本。热轧时金属塑性高,变形抗力低,大大减少了金属变形的能量消耗。

(2)热轧能改善金属及合金的加工工艺性能,即将铸造状态的粗大晶粒破碎,显微裂纹愈合,减少或消除铸造缺陷,将铸态组织转变为变形组织,提高金属的加工性能。

(3)热轧通常采用大铸锭、大压下量轧制,不仅提高了生产效率,而且为提高轧制速度、实现轧制过程的连续化和自动化创造了条件。

(4)热轧不能非常精确地控制产品所需的力学性能,热轧制品的组织和性能不够均匀。其强度指标低于冷作硬化制品而高于冷作硬化制品而低于完全退火制品。

(5) 热轧产品厚度尺寸较难控制,控制精度相对较差;与冷轧制品相比,热轧制品的表面较粗糙,R 值一般为0.5- 1.5um。产品方案与工艺流程       

热轧产品一般分为两大类,一类是热轧厚板,另一类是热轧卷。

热轧厚板是指厚度不小于6.0mm 的铝合金板材,主要品种有热轧板(H112)、退火板(O)、淬火或淬火预拉伸板等,热轧厚板在热轧机上通常采用块片法生产,其典型工艺流程是: 铸锭(均匀化)一铣面、铣边一加热一热轧一剪切中断一矫直。

        厚度小于6.0mm的铝合金板材采用卷式法生产,主要任务是为冷轧提供坯料,其工艺流程是:铸锭(均匀化)一铣面、铣边一加热一热轧(开坯轧制)一热精轧(卷取轧制)一卸卷。

热轧前的准备

        热轧所用铸锭是采用连续、半连续、铁模等铸造方法生产的扁锭。现代化的大生产多采用半连续铸造方法生产扁锭,铸锭的重量可从几吨到几十吨。为了保证产品质量和满足加工工艺性能要求,对铸定规格尺寸和形状的选择、表面及内部质量的控制均有严格的要求,

在热轧前必须根据合金的工艺特性和***终产品的用途对铸锭进行表面处理和热处理。

        热轧前的准备工作包括: 铸锭的选择、铸锭均匀化退火、铸锭的复面处理、铸锭的加热等工序。

铸锭的选择

        铸锭的选择应充分考虑工厂固有的设备能力和工艺条件、生产的合金品种和质量要求、生产组织要求等因素,遵循高质量、***率、低成本的原则。一般而言,铸锭越厚,总变形量越大,有利于提高***终产品的性能; 厚度较大的产品,宜选择厚度较大的铸锭,否则变形量不足,将影响产品组织与性能。铸锭的宽度主要由成品宽度确定,考虑不同的合金品种及加工特性,应留足切边量。铸锭长度主要取决于轧制速度、辊道长度及铸造设备等。

一、铸锭尺寸和形状

确定铸锭尺寸,首先根据生产规模确定铸锭的质量大小, 还应考虑合金工艺性能、生产方法、产品规格、设备能力等条件。铸锭尺寸用厚度x宽度x长度(即H*B*L)表示。A 铸锭厚度

        合理选择铸锭厚度与产品***终质量、生产率和成品率关系很大。对同一厚度的产品,铸锭越厚,总变形量越大、热加工越深人,能保证铸态组织转变为热加工组织,保证产品性能要求。厚度较大的产品,宜选择厚度较大的铸锭,否则热轧或冷轧变形量不足,影响产品组织与性能。铸锭厚度大,便于生产过程的连续化,切头、切尾损失少,生产率和成品率高。

        铸锭厚度还受合金特性、设备条件***。如果热轧机能力小,生产规模不大,其铸锭厚度小。但***小铸锭厚度主要受产品***低加工率的***,并与铸造条件及铸锭宽度有关。考虑轧机能力,一般轧辊直径与铸锭厚度之比为5~7。目前我国一般中小厂铸锭厚度在80mm以下,大厂在300mm 左右,国外铸锭***大厚度达660mm。

B铸锭宽度

        铸锭宽度主要由成品宽度确定。一般考虑轧制时的宽展量和切边量,然后取成品宽度的整数倍作为铸锭的宽度。铸锭宽度可以用下式计算:

B=nb+∆b-∆B式中b一成品宽度,mm;

n一成品宽度的倍数;

∆b一总切边量(与切边或剖条次数有关),mm;

∆B一热轧宽展量,mm。

        考虑轧辊长度对铸锭宽度的***,应便于操作与板形控制等,视不同轧制条件而定,一般取辊身长度的80%以下。铸锭宽度受铸造设备和工艺***。为减少设备,提高铸锭质量,铸锭宽度也可由锭厚确定,一般铸锭的宽厚比为3~7。

         为减少铸造设备,铸锭宽度规格不宜多,但是要满足多宽度的要求,通常可采用以下措施:(1)当成品宽度大于所选铸锭宽度时,如轧机能力允许,可采用横轧。即铸锭纵轴方向与轧辊轴线平行送入轧辊的轧制方法。如半连续铸锭,按不同宽度要求,锯切相应 的铸锭长度进行横轧; (2) 用块式法生产冷轧板时,可在热轧或冷粗轧后,下料横轧; (3) 热轧时先纵轧到所需宽,再转向90度横轧直至完成。纵轧是指铸锭纵轴方向与轧辊轴线垂直送入轧辊的轧制方法,板带材轧制通常采用这种方法。(4)先角轧后纵轧,也能使铸锭展宽而达到所需宽度。所谓角轧是指铸锭纵轴方向与轧辊轴线呈一定角度(15度~45度)送人轧辊的轧制方法。两对角线交替轧制一定道次,至所需宽度然后纵轧,并使轧件形状不致发生歪斜;(5) 铁模铸造,设计模子宽度可以调节,也能改变铸锭宽度。C铸锭长度

        铸锭长度主要取决于轧制速度、辊道长度及铸造设备等。当铸锭厚度和宽度一定时,锭越长、越重,生产率和成品率越高。若设备条件允许,在保证终轧温度下,尽可能采用较长的铸锭。根据设备条件,确定铸锭长度要满足产品***终长度的要求,或定尺长度的整数倍(剪掉头尾)。块式法生产,不仅要考虑热轧辊道长度,如果热轧后直接冷粗轧,还要考虑冷轧机前后辊道长度和便于操作等。在铸锭厚度和宽度确定之后,可用铸锭重量计算铸锭长度。

D铸锭形状

        生产板材的铸锭,一般为长方形扁锭。铸锭外形应保证沿横向厚度均匀。端头或侧面应规整,或者呈圆弧形等,这不仅防止轧制过程不均匀变形产生裂纹或“张嘴”等缺陷,轧制时还能改善咬入。

文章来源:网络

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