U svijetu proizvodnje aluminija, proces valjanja ima presudnu ulogu u određivanju konačnih svojstava i kvalitete aluminijskih svitaka. Ovaj post na blogu bavi se različitim metodama motanja aluminijskih zavojnica, fokusirajući se na kontinuirano valjanje lijeva i kontinuirano lijevanje i valjanje, kao i toplo valjanje i hladno valjanje.

Konvencionalni procesi proizvodnje aluminijskih ploča mogu se sažeti kako slijedi:

Kontinuirano lijevano valjanje: aluminijska ploča 7-8 milimetara smotana, zatim hladno valjani na željenu debljinu;

Kontinuirano lijevanje i valjanje: aluminijska ploča 15-20 milimetara, grijani i trostruki toplo valjani do 1-2 milimetara, dovršeni ili dalje hladno valjani do tanjih materijala;

Vruća završna obrada kotrlja se na 3-4 milimetara, ohlađen i smotan, zatim hladno valjani na željenu debljinu.

Što se tiče kvalitete površine: kontinuirano lijevano valjanje je superiornije od vrućeg valjanja, koji je superiorniji od kontinuiranog lijevanja i valjanja.

U pogledu mehaničkih svojstava: vruće valjanje je superiornije od kontinuiranog lijevanja i valjanja, koji je bolji od kontinuiranog lijevanog valjanja.

Proizvodi koji su prošli hladno valjanje imaju finiju površinu, Preciznije dimenzije, te značajno povećanje vlačne čvrstoće i istezanja, što ih čini nezamjenjivima za primjene koje zahtijevaju velike naknadne deformacije.

Kontinuirano kotrljanje u odnosu na. Kontinuirano lijevanje i valjanje

Kontinuirano kotrljanje

Kontinuirano lijevano valjanje, također poznato kao izravno hladno valjanje ili tekuće valjanje, je proces u kojem se tekući metal izravno ulijeva u otvor valjka kako bi se formirali poluproizvodi ili gotovi proizvodi. Valjci djeluju kao kristalizatori za tekući metal i istovremeno vrše pritisak da deformiraju metal. Budući da tekući aluminij ulazi u zonu lijevanja i valjanja kroz mlaznicu za dovod, susreće se s rotirajućim valjcima za lijevanje i valjanjem.

Toplina iz tekućeg aluminija brzo se apsorbira vodom za hlađenje u valjcima, uzrokujući brzi pad temperature i skrućivanje na površini valjka. Valjci tada primjenjuju određenu količinu redukcije kotrljanja kako bi formirali lijevano valjani kolut. Ulaz i izlaz metala u zoni lijevanja i valjanja uvijek su uravnoteženi, osiguravajući stabilan kontinuirani proces lijevanja i valjanja.

Tipično, širina ploče određena je širinom gotovog proizvoda navedenom u narudžbi. Konvencionalna debljina namotaja je 7-8 milimetara, s maksimalnom širinom do 2000 milimetara.

Budući da se proces odvija na temperaturama čvrstog stanja, proizvedeni materijal ima strukturu krupnijeg zrna. Međutim, zbog niske temperature obrade, na površini se ne stvara kamenac oksida, što rezultira visokom završnom obradom površine. Ali duktilnost je relativno niska.

Kontinuirano lijevanje i valjanje

Kontinuirano lijevanje i valjanje uključuje skrućivanje tekućeg metala u ploču u kalupu kontinuiranog ljevača, koji se zatim još vruć izravno valja u valjaonici, ili nakon laganog podgrijavanja, dovršiti proces deformacije. Za razliku od kontinuiranog lijevanog valjanja, nema koraka hlađenja i namotavanja u kontinuiranom lijevanju i valjanju.

Ploča se izravno zagrijava i potom valja. Prisutnost koraka zagrijavanja utječe na svojstva materijala, što olakšava plastičnu deformaciju u usporedbi s kontinuiranim lijevanim valjanjem. Gotov proizvod ima bolju duktilnost i stabilniji je u primjenama koje zahtijevaju naknadnu obradu deformacijom.

Trenutno, samo Longding i Ding Sheng (Unutarnja Mongolija) tvornice proizvode materijale za kontinuirano lijevanje i valjanje koristeći Hazelett tehnologiju kontinuiranog lijevanja i valjanja. Ova tehnologija je komercijalno primijenjena 1960-ih, ali njegova primjena i istraživanje u Kini relativno su kratko trajali.

U 2009, Longang Iguguang Nual-Precidan pio je Plate Co., doo. (Luoyang Longding) predstavila prvu kinesku liniju za kontinuirano lijevanje i valjanje Hazelett, koji je pušten u proizvodnju u ožujku 2011. U 2013, Unutarnja Mongolija Liansheng New Energy Materials predstavila je drugu kinesku liniju za kontinuirano lijevanje i valjanje Hazelett, koji je pušten u proizvodnju u travnju 2018.

Obje proizvodne linije imaju projektiranu širinu od 2100 milimetara i kombinirani projektirani kapacitet od 400,000 tona. U 2018, dvije su linije proizvele ukupno 250,000 tona, i u 2019, 350,000 tona. U pogledu strukture proizvoda, Longding uglavnom proizvodi različite folije s jednom nulom, kabelski pojas, ukrasni tanjurić pojas, materijal za duboko izvlačenje, i komadići materijala za automobilske hladnjake, s godišnjom proizvodnjom od oko 180,000 do 200,000 tona. Lianshengovi proizvodi uglavnom uključuju dvostruku nultu foliju, jednostruka nula folija, folija za klimu, i komadići materijala za automobilske hladnjake.

Sastav procesa kontinuiranog lijevanja i valjanja uključuje skupinu peći za taljenje, mrežni uređaj za otplinjavanje i uklanjanje šljake, stroj za ploče (temeljni proces i znak koji ga razlikuje od ostalih procesnih tehnologija), i toplo valjanje u tri postolja. Debljina pravokutne ploče je 15-20 milimetara, a debljina gotovog proizvoda je 1-2 milimetara.

Kontrola temperature je kritična. Uzimanje 8011 legura kao primjer, temperatura lijevanja je 690-700°C, temperatura ploče je 450-550°C, početna temperatura valjanja je 400-500°C, a završna temperatura valjanja je 120-250°C. Temperatura rekristalizacije od 8011 legura je općenito 300-350°C. Pod ovim procesnim uvjetima, proizvodnja 8011 aluminijska traka ima učinak sličan toplovaljanim kolutima.

Što se tiče kvalitete površine, u usporedbi s kontinuiranim lijevanim valjanjem, površina ploče ima više jamica, a segregacija kemijskog sastava na površini uzrokovana je neravnomjernim hlađenjem (koncentracija nečistoća na granici puno je veća od one u tijelu).

Glavni nedostaci očituju se kao loš površinski sjaj aluminijske zavojnice, očite svijetle i tamne pruge, a u teškim slučajevima, prisutnost crnih svilenih linija. Posljednjih godina, kroz tehnološku optimizaciju, osim za proizvode s iznimno strogim zahtjevima za površinu kao što je CTP ploča, ogledalo aluminij, i oksidacijska ploča, može se zadovoljiti većina drugih zahtjeva za proizvodom.

Mehanička svojstva su između kontinuiranog lijevanog valjanja i vrućeg valjanja. Budući da temperatura ploče ostaje iznad temperature rekristalizacije pri ulasku u vruće kontinuirano valjanje, spada u kategoriju vrućeg valjanja, a izvedba je bliska toplom valjanju.

Vruće kotrljanje vs. Hladno valjanje

Vruće valjanje

Vruće valjanje je postupak valjanja koji se provodi iznad temperature rekristalizacije. Jednostavno rečeno, aluminijska gredica se zagrijava i potom valja kroz nekoliko prolaza, nakon čega slijedi obrezivanje rubova i ravnanje kako bi se oblikovala aluminijska ploča, koji se naziva vruće valjanje.

Tijekom vrućeg valjanja, metal ima visoku plastičnost i nisku otpornost na deformacije, značajno smanjujući utrošak energije deformacije metala. Vruće valjanje može poboljšati učinak obrade metala i legura. Razbija krupna zrna u lijevanom stanju, liječi značajne pukotine, smanjuje ili uklanja nedostatke lijevanja, te transformira lijevanu strukturu u deformiranu strukturu, čime se poboljšava učinak obrade legure.

Tijek procesa je sljedeći: aluminijski ingot – plosnati ingot – mljevenje – ravnomjerno žarenje (grijanje) – vruće grubo valjanje – vruće završno valjanje – hlađenje i namotavanje.

Tijekom procesa zagrijavanja i transporta do valjaonice, plosnati ingot reagira s kisikom u zraku, stvarajući oksidni kamenac na površini. Ako oksidni sloj ostane na materijalu tijekom valjanja, može se smotati u unutrašnjost aluminijskog materijala, što utječe na kvalitetu površine konačnog proizvoda. Stoga, glodanje je potrebno prije grubog valjanja.
Temperatura zagrijavanja ravnog ingota prije vrućeg grubog valjanja je iznad 400°C.

S konceptualnog gledišta, postupak toplog valjanja ne uključuje hladno valjanje. Međutim, u stvarnoj proizvodnji, tvornice često dodaju korak hladnog valjanja kako bi smanjile potrošnju energije, osiguravaju točnost dimenzija i kvalitetu površine gotovog proizvoda. općenito, debljina ploče nakon završnog valjanja kontrolira se gore 3.0/4.7 milimetara.

Veličina pločastog ingota povezana je sa specifikacijama narudžbe, ali specifična korelacija je nepoznata.

Hladno valjanje

Hladno valjanje odnosi se na deformaciju metala valjanjem ispod temperature rekristalizacije, općenito znači da se aluminijski koluti motaju izravno na sobnoj temperaturi bez zagrijavanja.

Tijek procesa je sljedeći: lijevana ploča – hlađenje i namotavanje – vruće završno valjanje – hlađenje i namotavanje – hladno valjanje.

Iako aluminijska zavojnica može biti topla na dodir nakon hladnog valjanja, još se naziva hladno valjanje.

U usporedbi s vrućim valjanjem, hladno valjanje ima sljedeće prednosti:

1. Niska temperatura obrade, što rezultira preciznim dimenzijama i ujednačenom debljinom hladno valjane aluminijske ploče;
2. Sposobnost proizvodnje izuzetno tankih trakastih materijala koji se ne mogu proizvesti vrućim valjanjem;
3. Vrhunska kvaliteta površine hladno valjanih proizvoda, bez nedostataka kao što su rupičasta pojava i udjeli kamenca oksidnog željeza koji se obično nalaze u toplo valjanim proizvodima, što je korisno za kasniju obradu;
4. Hladno valjani limovi imaju izvrsna mehanička i procesna svojstva, kao što su velika čvrstoća, niska granica prinosa, i dobre performanse dubokog izvlačenja;
5. Visoka proizvodna učinkovitost zbog mogućnosti postizanja velike brzine valjanja i potpunog kontinuiranog valjanja.

Produženje

Znate li koliki je postotak otpadnog aluminija u različitim vrstama legura tijekom faze taljenja??
Većina razreda dodaje otpadni aluminij!

• 1070 i iznad čistog aluminija ne može dodati otpadni aluminij i može se proizvoditi samo s ingotima čistog aluminija. Peć za taljenje također treba očistiti, i općenito, tvornice ne prihvaćaju narudžbe osim ako su velike.
• Omjer otpadnog aluminija za 3104/3105 legura može dosegnuti 70%-80%;
• 1-serija čisti aluminij može dodati samo 1-seriju otpadnog aluminija;
• Za 3/4/5/6/8 niz, specifični omjer dodavanja otpadnog aluminija konfiguriran je prema tvorničkoj kontroli procesa i standardima kemijskih elemenata, s općim omjerom otpadnog aluminija od 40%.

Hvala vam na vašem vremenu i pažnji.