铝板带箔加工工艺23页-BD.ppt

晟通科技集团科技研究院 铝板带箔加工工艺 1 铝加工基础知识2 晟通主要产品及加工流程3 铝板带箔工过程中的主要相变4 需要解决的问题 目录 1 1 1按合金元素划分 目前国际上通用标准 1XXX系列 纯铝系列 铝含量 99 00 2XXX系列 Al Cu系列 3XXX系列 Al Mn系列4XXX系列 Al Si系列 5XXX系列 Al Mg系列6XXX系列 Al Mg Si系列 7XXX系列 Al Zn Mg系列其他元素为8XXX系列 备用组别为9XXX系列 1 1铝及铝合金分类 1 铝加工基础知识 铸轧生产加工的大多为热处理不可强化合金 分别为1XXX 3XXX及5XXX系列和8011等合金 1 1 2按热处理可否强化可分为 1 热处理可强化合金 2 热处理不可强化合金 1 按厚度分 0 1 0 2mm 无零箔产品 0 01 0 1mm 单零箔产品 0 01mm 双零箔产品 2 按状态或材质分为 1 硬质箔 轧制后未经退火的铝箔 2 半硬质箔 强度在硬质和软质箔之间的铝箔 3 软质箔 经充分退火而变软的铝箔 应用广泛 1 1 4铝箔的分类 按板 带材生产的厚度分类 可分为厚板 中厚板 薄板及铝箔 其中 厚度 8 0mm的称为厚板 厚度为5 0 8 0mm的称为中厚板 厚度为0 2 5 0mm的称为薄板 幅度窄的薄板称为带材 厚度小于0 2mm的称为铝箔 1 1 3按厚度分类 铸造 轧 工艺 铸造工艺 铸轧工艺 1 2铝加工中常用的平轧工艺 热处理工艺 淬火工艺 退火工艺 轧制工艺 热轧工艺 冷轧 箔轧 工艺 1 3铝合金冷轧坯料比较 铸轧坯料法加工工艺流程短 投资省 工艺相对简单 见效快 缺点产品内部组织及表面质量相对较差 无法生产某些硬合金或特殊合金 热轧坯料法加工工艺生产的产品种类比较齐全 铸轧 冷轧 高温退火 冷轧 中间退火 冷轧 重卷切边 粗轧 合卷 精轧 分切 成品退火 7 0mm 第1道次 第2 4道次 第5道次 第6 9道次 第10道次 包装入库 0 006mm 2 1铸轧2 2轧制2 3退火2 4精整 2 双零箔产品加工流程 除气箱出口氢含量 0 12ml 100gAl 大于0 01mm的固体颗粒除净率 90 2 1铸轧加工 铸轧区 L1 变形区L2 结晶区 铸造区 L3 冷凝区 1 轧制 靠旋转的轧辊与轧件之间形成的摩擦力将轧件拉进旋转的轧辊间 借助与轧辊施加压力使金属发生塑性变形的过程 通过轧制使金属具有一定形状 尺寸和性能 2 2轧制 冷轧 箔轧 粗轧 精轧 2 绝对压下量 h H h h 绝对压下量 mm H 轧件轧前厚度 mm h 轧件轧后厚度 mm 加工率 h H 100 3 总加工率 两次退火间总的冷轧压下率 在允许的条件下 尽量采用大的加工率 4 特点 轧制过程中产生加工硬化 金属的强度和变形抗力增加 塑性降低 产品尺寸精度高 表面品质和板形好 组织和性能均匀 冷轧轧机主体远看图 这个过程的完成称为一个道次 1 退火的工艺过程 退火是铝及铝合金板带材生产中的一个关键工序 其工艺过程由加热 保温及冷却三个阶段组成 如下图所示 2 退火的主要目的 1 高温 均匀化 退火 消除或部分消除偏析 2 中间厚度退火 简称中退 不仅可以消除加工硬化 有利于进一步轧制 而且还能改善最终制品的组织与性能 3 成品厚度退火 燃烧和挥发冷轧时滞留 2 3退火 在板面上的轧制油 确保产品表面洁净卫生 可以改善和控制产品的组织与性能 满足不同的需求 1 控制温度的方法有两种 一种是控制炉温 另一种是控制金属温度 2 加热方式也有两种 一种是定时定温加热 另一种是差温加热 两种加热方式的优缺点 在相同的条件下 定时定温到温时间长 但料卷温度均匀 而差温加热到温时间短 但料卷温度均匀性差 3 退火温度控制 装炉量不一样 料卷宽度不一样 金属到温时间也不一样 因此经常在装炉退火前 需要在产品上打放弯曲热电偶 以便把实际金属温度理想控制在工艺要求的范围内 从而可获得所需的机械性能 大卷 一般打在距内圆15 20mm小卷 一般打在距外圆15 20mm深度大于20mm 4 热电偶的使用 1 精整的概念针对来料 一般为轧制带卷 所进行的几何尺寸 表面质量及板形质量等的加工和整理工作 它包括剪切 矫直 包装等 2 常见的精整工序及主要目的根据设备不同 常见的铝及铝合金精整工序有以下几种 重卷 主要用于将轧制带卷沿纵向切成铝带材 只切一条 实际只起切边作用 合卷 主要用于将需要叠轧的两张箔合成一个铝卷 分卷 分切 主要用于将双张铝箔分成单张箔材 2 4精整 3 铝板带箔加工过程中的相变 Al Fe Si系Al角的亚稳液相面投影图 虚线表示平衡液相线的位置 LangsrudY Siliconincommercialaluminumalloys whatbecomesofitduringDC casting KeyEng Mater 1990 44 45 95 3 1铝箔材料中的高温相变 在非平衡凝固条件下 铸锭中可能出现多种非平衡亚稳相 虽然这些合金相的体积分数很小 但是却对产品的机械性能 加工性能以及化学性能等产生非常重要的影响 高温相变中的典型工艺 均匀化热处理 铸锭组织中的多种亚稳相将向更稳定的相转变 铸锭组织中主要存在的相有 c AlFeSi 相 盘状 p AlFeSi 相 块状或片状Al6Fe和AlmFe相 丝织状Al3Fe相 不规则长针状在均匀化过程中 非平衡 p AlFeSi 相和Al6Fe AlmFe相将逐渐溶解并分别向平衡相 b AlFeSi 相和Al3Fe相转化 同时原有的 b AlFeSi 相和Al3Fe相也将不断长大 3 2铝箔材料中的中温相变 铝箔毛料在冷轧变形之后 要经过一次高于再结晶温度的中间退火 以消除加工硬化和内应力 并改变第二相的存在状态 降低杂质元素Fe Si的固溶度 使材料塑性得以恢复 在380 下的再结晶退火过程中 基体中会大量析出 c AlFeSi 相 0 3 m 和少量的短棒状 b AlFeSi 相和针状Al3Fe相 0 5 m 同时 在380 保温4 6小时 基体中原有的片状相 p AlFeSi 逐渐转变为 c AlFeSi 相 0 1 m 4 需要解决的问题 以1235合金为例 在铸轧过程中 如何通过调整合金成分 控制Fe Si比和冷却速度 获得想要的微观组织及减少中心偏析 在铝箔坯料轧制过程中 7