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        深沖鋁帶材加工工藝的研究與開發(fā)

        2013-08-16 06:20:34王明海李洪飛王建華
        山東工業(yè)技術(shù) 2013年11期
        關(guān)鍵詞:鋁板帶篷布帶材

        王明海 李洪飛 王建華

        (肥礦集團 平陰鋁業(yè)有限公司,山東 平陰250400)

        1 項目概況

        肥礦集團平陰鋁業(yè)公司可生產(chǎn)鋁合金10 多個品種、1000 余個規(guī)格的產(chǎn)品。主要產(chǎn)品有鋁合金鑄軋板、板帶箔材、花紋鋁板、鋁單線、裸鋁絞線及鋼芯鋁絞線等。鑄軋板由生產(chǎn)1070、1060、1145、3003 等牌號,逐步開發(fā)生產(chǎn)8011、8011A、8921、3014、3105、6815 等合金牌號鑄軋板。板帶箔材生產(chǎn)由單規(guī)格、單品種向多規(guī)格、多品種發(fā)展。

        鋁蓬布扣適用于運輸業(yè)遮蓋蓬布的鎖眼,主要通過沖壓方式生產(chǎn)而成,除要求具備一定的強度外,還應(yīng)具備一定的耐腐蝕性和較好的深沖性能。篷布扣用深沖鋁帶材是一種高附加值產(chǎn)品,附加值高于一般的鋁板帶材,利潤空間很大,市場前景好,經(jīng)濟效益高。國內(nèi)使用鑄軋板坯生產(chǎn)篷布扣用深沖鋁帶材的廠家很少,這對于開發(fā)市場,利用鑄軋板坯成本低的特點,如何改善鑄軋鋁卷內(nèi)部、外部質(zhì)量,研究冷軋生產(chǎn)新工藝,實現(xiàn)用鑄軋工藝生產(chǎn)篷布扣用深沖鋁帶材是擺在我國鋁加工業(yè)技術(shù)工作者們面前的重要課題。

        2 鑄軋工藝改進

        深沖,相對于普通沖壓,為了成型有拉伸,深的拉延比,要求材料具有更好的塑性變形能力,鑒于深沖對產(chǎn)品性能的要求,公司對現(xiàn)有生產(chǎn)的鑄軋板坯進行逐一的排查挑選,尋找合適的鑄軋板坯。

        2.1 鑄軋輥輥型曲線調(diào)整

        為減少鑄軋時由于軋輥彈性變形和彈性壓扁的影響,同時考慮到三種8011 合金成分的硬度和強度有一定的差距,我們確定了不同的軋輥凸度。合金的成分越高,合金強度越大,要求的軋制力越大,軋輥的凸度越大,每切磨軋輥一次,凸度要增加0.02 毫米。

        2.2 輥縫調(diào)整

        輥縫對鑄軋帶材的板形和厚度有較大的影響,由于8921 合金的硬度和強度較純鋁大,鑄軋時彈性恢復較大,同時考慮到設(shè)備能力,為保證帶材厚度和板形,根據(jù)純鋁輥縫經(jīng)驗,8011 合金帶材鑄軋輥縫定為5.6-6.0mm。

        2.3 鑄軋區(qū)長度調(diào)整

        合理的鑄軋區(qū)長度能保證穩(wěn)定、高效、連續(xù)的鑄軋生產(chǎn)的建立。因此,精心選擇鑄軋區(qū)長度,它不僅穩(wěn)定其它工藝參數(shù),而且對鑄軋帶材質(zhì)量起著關(guān)鍵性的作用。鑄軋區(qū)長度偏小時,勢必減慢鑄軋速度,并使帶材加工率減少,各工藝參數(shù)調(diào)整范圍也小。增大鑄軋區(qū)長度,即可提高鑄軋速度又增大加工率,使帶材組織致密些,性能也有所提高,工藝參數(shù)控制范圍也可大一些。

        2.4 鑄軋速度調(diào)整

        鑄軋速度高低直接影響鑄軋過程的穩(wěn)定建立和生產(chǎn)效率的高低,同時也受鑄軋區(qū)的長度和冷卻強度的影響,考慮結(jié)晶區(qū)間、前箱溫度,鑄軋速度選擇在0.75-0.8m/min。

        3 冷軋工藝改進

        要求制耳率在2%以下(把具有波浪凸起的部分稱為“制耳”,把由于結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的制耳現(xiàn)象稱為“制耳效應(yīng)”)。

        3.1 切邊工藝調(diào)整

        8011 合金的特點是,裂邊傾向比較大,大部分生產(chǎn)廠家采用的是二次切邊的生產(chǎn)方式。這種生產(chǎn)方式工藝復雜,切邊量多,成品率低。經(jīng)過反復的試驗,冷軋切邊在1.5 毫米以下,繼續(xù)軋制時不會再產(chǎn)生新的裂邊。如果在1.5 毫米以上切邊,在后面的軋制過程中,又會產(chǎn)生新的裂邊,產(chǎn)生的裂邊會導致再后面的軋制過程中出現(xiàn)斷帶,影響生產(chǎn)的順利進行,同時為了克服裂邊缺陷,必須進行二次切邊,既影響成品率又降低了生產(chǎn)效率。因此我們選擇了在1.3 毫米以下厚度切邊。7.2 毫米的鑄軋卷經(jīng)過冷軋到1.3 毫米切邊,繼續(xù)冷軋到0.25 毫米。

        3.2 退火工藝調(diào)整

        在退火過程中主要考慮兩個方面的問題:第一,根據(jù)用戶的要求板面不允許有油,必須干凈的特點,要增加去油工藝,延長退火的時間。第二,根據(jù)用戶加工要求,確定延伸率大于24%,抗拉強度在100-120MPa 之間,必須選擇合適的退火溫度。

        具體工藝如下:

        退火工藝:200℃/4h-480℃/6h-420℃/10h-斷電2h 出爐

        采用以上的退火工藝,產(chǎn)品的內(nèi)部與外部的溫度才能夠均勻一致,爐膛溫度與產(chǎn)品的內(nèi)部溫度完全一致,保證產(chǎn)品的性能均勻。

        通過以上工藝的改進,對生產(chǎn)出的產(chǎn)品參數(shù)進行了統(tǒng)計,符合客戶性能的要求,如下表所示:

        冷軋板性能和外觀質(zhì)量統(tǒng)計表

        4 結(jié)論

        (1)針對篷布扣產(chǎn)品深沖性能要求較高的特點,采取8011 合金鑄軋板卷坯料進行生產(chǎn)屬于國內(nèi)同行業(yè)的先進水平,通過改進鑄軋工藝、冷軋工藝、退火工藝保證產(chǎn)品性能的要求,達到客戶要求。

        (2)2013 年平鋁公司依靠篷布扣用鋁板帶,拓展了市場,開發(fā)了新的客戶,篷布扣用鋁板帶銷售價格是在鋁錠價格的基礎(chǔ)上加價2700 元/噸,比普通的鋁板帶高800 元/噸,創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益270 萬元,比普通的鋁板帶多創(chuàng)造80 萬元的經(jīng)濟效益。

        [1]輕合金加工技術(shù).2011 年第五期,2011 年第十期.

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