鋁合金中厚板熱軋特點、準備、鑄錠選擇
發布時間:2025-10-11點擊:87
熱軋一般指在金屬再結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,只要回復和再結晶過程來不及進行,金屬隨變形程度的增加就會產生一定的加工硬化。但在熱軋溫度范圍內,軟化過程起主導作用,因而,在熱軋終了時,金屬的再結晶常不完全,熱軋后的鋁合金板帶材呈現為再結晶與變形組織共存的組織狀態。
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,將鑄態組織轉變為變形組織,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,不僅提高了生產效率,而且為提高軋制速度、實現軋制過程的連續化和自動化創造了條件。
(4)熱軋不能非常精確地控制產品所需的力學性能,熱軋制品的組織和性能不夠均勻。其強度指標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。產品方案與工藝流程
熱軋產品一般分為兩大類,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)、淬火或淬火預拉伸板等,熱軋厚板在熱軋機上通常采用塊片法生產,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,主要任務是為冷軋提供坯料,其工藝流程是:鑄錠(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。
熱軋前的準備
熱軋所用鑄錠是采用連續、半連續、鐵模等鑄造方法生產的扁錠。現代化的大生產多采用半連續鑄造方法生產扁錠,鑄錠的重量可從幾噸到幾十噸。為了保證產品質量和滿足加工工藝性能要求,對鑄定規格尺寸和形狀的選擇、表面及內部質量的控制均有嚴格的要求,
在熱軋前必須根據合金的工藝特性和***終產品的用途對鑄錠進行表面處理和熱處理。
熱軋前的準備工作包括: 鑄錠的選擇、鑄錠均勻化退火、鑄錠的復面處理、鑄錠的加熱等工序。
鑄錠的選擇
鑄錠的選擇應充分考慮工廠固有的設備能力和工藝條件、生產的合金品種和質量要求、生產組織要求等因素,遵循高質量、***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***終產品的性能; 厚度較大的產品,宜選擇厚度較大的鑄錠,否則變形量不足,將影響產品組織與性能。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、輥道長度及鑄造設備等。
一、鑄錠尺寸和形狀
確定鑄錠尺寸,首先根據生產規模確定鑄錠的質量大小, 還應考慮合金工藝性能、生產方法、產品規格、設備能力等條件。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品***終質量、生產率和成品率關系很大。對同一厚度的產品,鑄錠越厚,總變形量越大、熱加工越深人,能保證鑄態組織轉變為熱加工組織,保證產品性能要求。厚度較大的產品,宜選擇厚度較大的鑄錠,否則熱軋或冷軋變形量不足,影響產品組織與性能。鑄錠厚度大,便于生產過程的連續化,切頭、切尾損失少,生產率和成品率高。
鑄錠厚度還受合金特性、設備條件***。如果熱軋機能力小,生產規模不大,其鑄錠厚度小。但***小鑄錠厚度主要受產品***低加工率的***,并與鑄造條件及鑄錠寬度有關。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;
?b一總切邊量(與切邊或剖條次數有關),mm;
?B一熱軋寬展量,mm。
考慮軋輥長度對鑄錠寬度的***,應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。鑄錠寬度受鑄造設備和工藝***。為減少設備,提高鑄錠質量,鑄錠寬度也可由錠厚確定,一般鑄錠的寬厚比為3~7。
為減少鑄造設備,鑄錠寬度規格不宜多,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。如半連續鑄錠,按不同寬度要求,鋸切相應 的鑄錠長度進行橫軋; (2) 用塊式法生產冷軋板時,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生歪斜;(5) 鐵模鑄造,設計模子寬度可以調節,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、輥道長度及鑄造設備等。當鑄錠厚度和寬度一定時,錠越長、越重,生產率和成品率越高。若設備條件允許,在保證終軋溫度下,盡可能采用較長的鑄錠。根據設備條件,確定鑄錠長度要滿足產品***終長度的要求,或定尺長度的整數倍(剪掉頭尾)。塊式法生產,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
生產板材的鑄錠,一般為長方形扁錠。鑄錠外形應保證沿橫向厚度均勻。端頭或側面應規整,或者呈圓弧形等,這不僅防止軋制過程不均勻變形產生裂紋或“張嘴”等缺陷,軋制時還能改善咬入。
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