Ve světě výroby hliníku, proces válcování hraje zásadní roli při určování konečných vlastností a kvality hliníkových svitků. Tento blogový příspěvek se ponoří do různých metod válcování hliníkových cívek, se zaměřením na plynulé lití a plynulé lití a válcování, stejně jako válcování za tepla a válcování za studena.

Konvenční procesy výroby hliníkových desek lze shrnout následovně:

Plynulé odlévání: hliníková deska 7-8 milimetry stočené, poté válcované za studena na požadovanou tloušťku;

Nepřetržité obsazení a válcování: hliníková deska 15-20 milimetry, vyhřívaný a třístolicový válcovaný za tepla 1-2 milimetry, hotové nebo dále válcované za studena na tenčí materiály;

Horký povrch se válí 3-4 milimetry, ochlazené a stočené, poté válcované za studena na požadovanou tloušťku.

Z hlediska kvality povrchu: kontinuální lití je lepší než válcování za tepla, který je lepší než plynulé lití a válcování.

Z hlediska mechanických vlastností: válcování za tepla je lepší než plynulé lití a válcování, který je lepší než plynulé lití.

Výrobky, které prošly válcováním za studena, mají jemnější povrch, Přesnější rozměry, a výrazné zvýšení pevnosti v tahu a prodloužení, což je činí nepostradatelnými pro aplikace vyžadující velké následné deformace.

Nepřetržité likvidace vs.. Kontinuální lití a válcování

Nepřetržité válcování obsazení

Plynulé odlévání, známé také jako přímé válcování za studena nebo válcování kapalinou, je proces, kdy se tekutý kov nalévá přímo do mezery mezi válci a tvoří polotovary nebo hotové výrobky. Válce působí jako krystalizátory tekutého kovu a současně vyvíjejí tlak pro deformaci kovu. Když tekutý hliník vstupuje do licí a válcovací zóny přes podávací trysku, splňuje rotující licí a válcovací válce.

Teplo z tekutého hliníku je rychle absorbováno chladicí vodou ve válcích, způsobující rychlý pokles teploty a tuhnutí na povrchu válce. Válce pak aplikují určité množství válcovací redukce, aby se vytvořil odlévaný válcovaný svitek. Vstup a výstup kovu v zóně lití a válcování jsou vždy vyvážené, zajišťující stabilní proces kontinuálního lití a válcování.

Typicky, šířka desky je určena šířkou hotového výrobku uvedenou v objednávce. Konvenční tloušťka návinu je 7-8 milimetry, s maximální šířkou až 2000 milimetry.

Protože proces probíhá při teplotách v pevné fázi, vyrobený materiál má větší strukturu zrna. nicméně, kvůli nízké teplotě zpracování, na povrchu se nevytváří oxidové okují, výsledkem je vysoká povrchová úprava. Ale tažnost je relativně nízká.

Kontinuální lití a válcování

Kontinuální lití a válcování zahrnuje tuhnutí tekutého kovu na desku ve formě kontinuálního odlévače, který se pak ještě za tepla přímo válcuje ve válcovací stolici, nebo po mírném zahřátí, k dokončení procesu deformace. Na rozdíl od kontinuálního odlévání, při kontinuálním lití a válcování neexistuje žádný krok chlazení a navíjení.

Deska je přímo ohřívána a poté válcována. Přítomnost kroku ohřevu ovlivňuje vlastnosti materiálu, usnadňuje plastickou deformaci ve srovnání s plynulým litím. Hotový výrobek má lepší tažnost a je stabilnější v aplikacích vyžadujících následné deformační zpracování.

V současné době, pouze Longding a Ding Sheng (Vnitřní Mongolsko) továrny vyrábějí kontinuální lití a válcovací materiály pomocí technologie kontinuálního lití a válcování Hazelett. Tato technologie byla komerčně použita v 60. letech 20. století, ale jeho aplikace a výzkum v Číně byly relativně krátké.

V 2009, Longyang Yuguang Longquan High-Precision Aluminium Plate Co., Ltd. (nyní spravuje Luoyang Longding Aluminium Industry) představila první čínskou kontinuální licí a válcovací linku Hazelett, který byl uveden do výroby v březnu 2011. V 2013, Společnost Liansheng New Energy Materials ve vnitřním Mongolsku představila druhou čínskou kontinuální licí a válcovací linku Hazelett, který byl uveden do výroby v dubnu 2018.

Obě výrobní linky mají konstrukční šířku 2100 milimetrů a kombinovanou konstrukční kapacitou 400,000 tun. V 2018, dvě řady vyprodukovaly celkem 250,000 tun, a dovnitř 2019, 350,000 tun. Z hlediska struktury produktu, Longding vyrábí především různé single-zero fólie, kabelový pás, ozdobný talířový pás, hlubokotažný materiál, a předvalky materiálu automobilových chladičů, s roční produkcí cca 180,000 na 200,000 tun. Mezi produkty Liansheng patří především fólie s dvojitou nulou, fólie s jednou nulou, klimatizační fólie, a předvalky materiálu automobilových chladičů.

Složení procesu kontinuálního lití a válcování zahrnuje skupinu tavicí pece, online zařízení pro odplyňování a odstraňování strusky, deskový stroj (základní proces a značka, která jej odlišuje od ostatních procesních technologií), a válcování za tepla na třech stolicích. Tloušťka obdélníkové desky je 15-20 milimetry, a tloušťka hotového výrobku je 1-2 milimetry.

Kontrola teploty je kritická. brát 8011 slitina jako příklad, licí teplota je 690-700°C, teplota desky je 450-550°C, počáteční teplota válcování je 400-500 °C, a konečná válcovací teplota je 120-250 °C. Teplota rekrystalizace 8011 slitina má obecně 300-350 °C. Za těchto podmínek procesu, výroba 8011 hliníkový pás má podobný účinek jako svitky válcované za tepla.

Z hlediska kvality povrchu, ve srovnání s plynulým odléváním, povrch desky má více důlků, a segregace chemického složení na povrchu je způsobena nerovnoměrným chlazením (koncentrace nečistot na rozhraní je mnohem vyšší než v těle).

Hlavní vady se projevují jako špatný povrchový lesk hliníkové cívky, zřetelné světlé a tmavé pruhy, a v těžkých případech, přítomnost černých hedvábných čar. V posledních letech, prostřednictvím technologické optimalizace, kromě produktů s extrémně přísnými požadavky na povrch, jako je základna CTP desky, zrcadlový hliník, a oxidační deska, většina ostatních požadavků na produkt může být splněna.

Mechanické vlastnosti jsou mezi kontinuálním litím a válcováním za tepla. Protože teplota bramy zůstává nad teplotou rekrystalizace při vstupu do kontinuálního válcování za tepla, patří do kategorie válcování za tepla, a výkon se blíží válcování za tepla.

Válcování tepla vs.. Válcování za studena

Válcování za tepla

Válcování za tepla je proces válcování prováděný nad teplotou rekrystalizace. Jednoduše řečeno, hliníkový blok je zahříván a poté válcován několika průchody, následuje oříznutí hran a rovnání, aby se vytvořila hliníková deska, kterému se říká válcování za tepla.

Při válcování za tepla, kov má vysokou plasticitu a nízkou odolnost proti deformaci, výrazně snižuje spotřebu energie při deformaci kovu. Válcování za tepla může zlepšit výkonnost zpracování kovů a slitin. Rozbíjí hrubá zrna v litém stavu, hojí výrazné trhliny, snižuje nebo odstraňuje vady odlitku, a transformuje odlitou strukturu na deformovanou strukturu, čímž se zlepší zpracovatelský výkon slitiny.

Průběh procesu je následující: hliníkový ingot – plochý ingot – frézování – rovnoměrné žíhání (topení) – válcování za tepla – válcování za tepla – chlazení a navíjení.

Během procesu ohřevu a dopravy do hrubé válcovny, plochý ingot reaguje se vzdušným kyslíkem, vytváření oxidových usazenin na povrchu. Pokud vrstva oxidu zůstane na materiálu během válcování, lze jej zarolovat do vnitřku hliníkového materiálu, ovlivňující kvalitu povrchu konečného produktu. Proto, frézování je nutné před hrubým válcováním.
Teplota ohřevu plochého ingotu před válcováním za tepla je nad 400 °C.

Z koncepčního hlediska, proces válcování za tepla nezahrnuje válcování za studena. nicméně, ve skutečné výrobě, továrny často přidávají krok válcování za studena, aby se minimalizovala spotřeba energie, zajistit rozměrovou přesnost a kvalitu povrchu hotového výrobku. Obvykle, tloušťka desky po konečném válcování je řízena výše 3.0/4.7 milimetry.

Velikost plechového ingotu souvisí se specifikací objednávky, ale konkrétní korelace není známa.

Válcování za studena

Válcování za studena se týká válcování deformace kovu pod teplotou rekrystalizace, obecně to znamená, že hliníkové svitky jsou válcovány přímo při pokojové teplotě bez zahřívání.

Průběh procesu je následující: litá deska – chlazení a navíjení – válcování za tepla – chlazení a navíjení – válcování za studena.

I když může být hliníková cívka po válcování za studena na dotek teplá, stále se tomu říká válcování za studena.

V porovnání s válcováním za tepla, válcování za studena má následující výhody:

1. Nízká teplota zpracování, Výsledkem jsou přesné rozměry a rovnoměrná tloušťka za studena válcovaného hliníkového plechu;
2. Schopnost vyrábět extrémně tenké pásové materiály, které nelze vyrobit válcováním za tepla;
3. Vynikající kvalita povrchu za studena válcovaných výrobků, bez defektů, jako je důlková koroze a inkluze oxidového železa, které se běžně vyskytují u výrobků válcovaných za tepla, což je výhodné pro následné zpracování;
4. Plechové svitky válcované za studena mají vynikající mechanické a procesní vlastnosti, jako je vysoká pevnost, nízká hranice výnosu, a dobrý výkon při hlubokém tažení;
5. Vysoká efektivita výroby díky schopnosti dosahovat vysokorychlostního válcování a plného kontinuálního válcování.

Rozšíření

Znáte procento hliníkového odpadu v různých stupních slitiny během fáze tavení??
Většina druhů přidává šrot hliníku!

• 1070 a navíc čistý hliník nemůže přidávat odpadní hliník a může být vyroben pouze z čistých hliníkových ingotů. Tavicí pec je také potřeba vyčistit, a obecně, továrny nepřijímají objednávky, pokud nejsou velké.
• Poměr hliníkového šrotu pro 3104/3105 slitina může dosáhnout 70%-80%;
• 1-sériový čistý hliník může přidat pouze 1-sériový šrot hliníku;
• Pro 3/4/5/6/8 série, specifický poměr přidávání hliníkového šrotu je konfigurován podle výrobních norem pro řízení procesů a chemických prvků, s obecným poměrem šrotu hliníku 40%.

Děkuji za váš čas a pozornost.