鋁合金中厚板熱軋?zhí)攸c、準(zhǔn)備、鑄錠選擇
發(fā)布時間:2025-10-11點擊:152
熱軋一般指在金屬再結(jié)品溫度以上進行的軋制。在熱軋時,變形金屬同時存在硬化和軟化過程,因受變形速度的影響,只要回復(fù)和再結(jié)晶過程來不及進行,金屬隨變形程度的增加就會產(chǎn)生一定的加工硬化。但在熱軋溫度范圍內(nèi),軟化過程起主導(dǎo)作用,因而,在熱軋終了時,金屬的再結(jié)晶常不完全,熱軋后的鋁合金板帶材呈現(xiàn)為再結(jié)晶與變形組織共存的組織狀態(tài)。
熱軋具有以下特點:
(1)熱軋能顯著降低能耗,降低成本。熱軋時金屬塑性高,變形抗力低,大大減少了金屬變形的能量消耗。
(2)熱軋能改善金屬及合金的加工工藝性能,即將鑄造狀態(tài)的粗大晶粒破碎,顯微裂紋愈合,減少或消除鑄造缺陷,將鑄態(tài)組織轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃谓M織,提高金屬的加工性能。
(3)熱軋通常采用大鑄錠、大壓下量軋制,不僅提高了生產(chǎn)效率,而且為提高軋制速度、實現(xiàn)軋制過程的連續(xù)化和自動化創(chuàng)造了條件。
(4)熱軋不能非常精確地控制產(chǎn)品所需的力學(xué)性能,熱軋制品的組織和性能不夠均勻。其強度指標(biāo)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) 熱軋產(chǎn)品厚度尺寸較難控制,控制精度相對較差;與冷軋制品相比,熱軋制品的表面較粗糙,R 值一般為0.5- 1.5um。產(chǎn)品方案與工藝流程
熱軋產(chǎn)品一般分為兩大類,一類是熱軋厚板,另一類是熱軋卷。
熱軋厚板是指厚度不小于6.0mm 的鋁合金板材,主要品種有熱軋板(H112)、退火板(O)、淬火或淬火預(yù)拉伸板等,熱軋厚板在熱軋機上通常采用塊片法生產(chǎn),其典型工藝流程是: 鑄錠(均勻化)一銑面、銑邊一加熱一熱軋一剪切中斷一矯直。
厚度小于6.0mm的鋁合金板材采用卷式法生產(chǎn),主要任務(wù)是為冷軋?zhí)峁┡髁希涔に嚵鞒淌牵鸿T錠(均勻化)一銑面、銑邊一加熱一熱軋(開坯軋制)一熱精軋(卷取軋制)一卸卷。
熱軋前的準(zhǔn)備
熱軋所用鑄錠是采用連續(xù)、半連續(xù)、鐵模等鑄造方法生產(chǎn)的扁錠。現(xiàn)代化的大生產(chǎn)多采用半連續(xù)鑄造方法生產(chǎn)扁錠,鑄錠的重量可從幾噸到幾十噸。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和滿足加工工藝性能要求,對鑄定規(guī)格尺寸和形狀的選擇、表面及內(nèi)部質(zhì)量的控制均有嚴(yán)格的要求,
在熱軋前必須根據(jù)合金的工藝特性和***終產(chǎn)品的用途對鑄錠進行表面處理和熱處理。
熱軋前的準(zhǔn)備工作包括: 鑄錠的選擇、鑄錠均勻化退火、鑄錠的復(fù)面處理、鑄錠的加熱等工序。
鑄錠的選擇
鑄錠的選擇應(yīng)充分考慮工廠固有的設(shè)備能力和工藝條件、生產(chǎn)的合金品種和質(zhì)量要求、生產(chǎn)組織要求等因素,遵循高質(zhì)量、***率、低成本的原則。一般而言,鑄錠越厚,總變形量越大,有利于提高***終產(chǎn)品的性能; 厚度較大的產(chǎn)品,宜選擇厚度較大的鑄錠,否則變形量不足,將影響產(chǎn)品組織與性能。鑄錠的寬度主要由成品寬度確定,考慮不同的合金品種及加工特性,應(yīng)留足切邊量。鑄錠長度主要取決于軋制速度、輥道長度及鑄造設(shè)備等。
一、鑄錠尺寸和形狀
確定鑄錠尺寸,首先根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定鑄錠的質(zhì)量大小, 還應(yīng)考慮合金工藝性能、生產(chǎn)方法、產(chǎn)品規(guī)格、設(shè)備能力等條件。鑄錠尺寸用厚度x寬度x長度(即H*B*L)表示。A 鑄錠厚度
合理選擇鑄錠厚度與產(chǎn)品***終質(zhì)量、生產(chǎn)率和成品率關(guān)系很大。對同一厚度的產(chǎn)品,鑄錠越厚,總變形量越大、熱加工越深人,能保證鑄態(tài)組織轉(zhuǎn)變?yōu)闊峒庸そM織,保證產(chǎn)品性能要求。厚度較大的產(chǎn)品,宜選擇厚度較大的鑄錠,否則熱軋或冷軋變形量不足,影響產(chǎn)品組織與性能。鑄錠厚度大,便于生產(chǎn)過程的連續(xù)化,切頭、切尾損失少,生產(chǎn)率和成品率高。
鑄錠厚度還受合金特性、設(shè)備條件***。如果熱軋機能力小,生產(chǎn)規(guī)模不大,其鑄錠厚度小。但***小鑄錠厚度主要受產(chǎn)品***低加工率的***,并與鑄造條件及鑄錠寬度有關(guān)。考慮軋機能力,一般軋輥直徑與鑄錠厚度之比為5~7。目前我國一般中小廠鑄錠厚度在80mm以下,大廠在300mm 左右,國外鑄錠***大厚度達(dá)660mm。
B鑄錠寬度
鑄錠寬度主要由成品寬度確定。一般考慮軋制時的寬展量和切邊量,然后取成品寬度的整數(shù)倍作為鑄錠的寬度。鑄錠寬度可以用下式計算:
B=nb+?b-?B式中b一成品寬度,mm;
n一成品寬度的倍數(shù);
?b一總切邊量(與切邊或剖條次數(shù)有關(guān)),mm;
?B一熱軋寬展量,mm。
考慮軋輥長度對鑄錠寬度的***,應(yīng)便于操作與板形控制等,視不同軋制條件而定,一般取輥身長度的80%以下。鑄錠寬度受鑄造設(shè)備和工藝***。為減少設(shè)備,提高鑄錠質(zhì)量,鑄錠寬度也可由錠厚確定,一般鑄錠的寬厚比為3~7。
為減少鑄造設(shè)備,鑄錠寬度規(guī)格不宜多,但是要滿足多寬度的要求,通常可采用以下措施:(1)當(dāng)成品寬度大于所選鑄錠寬度時,如軋機能力允許,可采用橫軋。即鑄錠縱軸方向與軋輥軸線平行送入軋輥的軋制方法。如半連續(xù)鑄錠,按不同寬度要求,鋸切相應(yīng) 的鑄錠長度進行橫軋; (2) 用塊式法生產(chǎn)冷軋板時,可在熱軋或冷粗軋后,下料橫軋; (3) 熱軋時先縱軋到所需寬,再轉(zhuǎn)向90度橫軋直至完成。縱軋是指鑄錠縱軸方向與軋輥軸線垂直送入軋輥的軋制方法,板帶材軋制通常采用這種方法。(4)先角軋后縱軋,也能使鑄錠展寬而達(dá)到所需寬度。所謂角軋是指鑄錠縱軸方向與軋輥軸線呈一定角度(15度~45度)送人軋輥的軋制方法。兩對角線交替軋制一定道次,至所需寬度然后縱軋,并使軋件形狀不致發(fā)生歪斜;(5) 鐵模鑄造,設(shè)計模子寬度可以調(diào)節(jié),也能改變鑄錠寬度。C鑄錠長度
鑄錠長度主要取決于軋制速度、輥道長度及鑄造設(shè)備等。當(dāng)鑄錠厚度和寬度一定時,錠越長、越重,生產(chǎn)率和成品率越高。若設(shè)備條件允許,在保證終軋溫度下,盡可能采用較長的鑄錠。根據(jù)設(shè)備條件,確定鑄錠長度要滿足產(chǎn)品***終長度的要求,或定尺長度的整數(shù)倍(剪掉頭尾)。塊式法生產(chǎn),不僅要考慮熱軋輥道長度,如果熱軋后直接冷粗軋,還要考慮冷軋機前后輥道長度和便于操作等。在鑄錠厚度和寬度確定之后,可用鑄錠重量計算鑄錠長度。
D鑄錠形狀
生產(chǎn)板材的鑄錠,一般為長方形扁錠。鑄錠外形應(yīng)保證沿橫向厚度均勻。端頭或側(cè)面應(yīng)規(guī)整,或者呈圓弧形等,這不僅防止軋制過程不均勻變形產(chǎn)生裂紋或“張嘴”等缺陷,軋制時還能改善咬入。
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