I en verden av aluminiumsproduksjon, rulleprosessen spiller en avgjørende rolle i å bestemme de endelige egenskapene og kvaliteten til aluminiumsspoler. Dette blogginnlegget fordyper seg i de forskjellige valsemetodene for aluminiumsspoler, med fokus på kontinuerlig støpevalsing og kontinuerlig støping og valsing, samt varm- og kaldrulling.

De konvensjonelle produksjonsprosessene for aluminiumsplater kan oppsummeres som følger:

Kontinuerlig støping: aluminiumsplate 7-8 millimeter kveilet, deretter kaldvalset til ønsket tykkelse;

Kontinuerlig støping og rulling: aluminiumsplate 15-20 millimeter, oppvarmet og tre-stativ varmvalset til 1-2 millimeter, ferdig eller videre kaldvalset til tynnere materialer;

Varm finish ruller til 3-4 millimeter, avkjølt og kveilet, deretter kaldvalset til ønsket tykkelse.

Når det gjelder overflatekvalitet: kontinuerlig støpevalsing er bedre enn varmvalsing, som er overlegen kontinuerlig støping og valsing.

Når det gjelder mekaniske egenskaper: varmvalsing er overlegen kontinuerlig støping og valsing, som er overlegen kontinuerlig støpevalsing.

Produkter som har gjennomgått kaldvalsing har en finere overflate, mer presise dimensjoner, og en betydelig økning i strekkfasthet og forlengelse, gjør dem uunnværlige for applikasjoner som krever store etterfølgende deformasjoner.

Kontinuerlig støpe-rulling vs. Kontinuerlig støping og rulling

Kontinuerlig støpe-rulling

Kontinuerlig støping, også kjent som direkte kjøling eller flytende rulling, er en prosess der flytende metall helles direkte inn i valsespalten for å danne halvfabrikata eller ferdige produkter. Rullene fungerer som krystallisatorer for det flytende metallet og påfører samtidig trykk for å deformere metallet. Når det flytende aluminiumet kommer inn i støpe- og valsesonen gjennom en matedyse, den møter de roterende støpe- og valsene.

Varmen fra det flytende aluminiumet absorberes raskt av kjølevannet i rullene, forårsaker et raskt temperaturfall og størkning på rulleoverflaten. Rullene påfører deretter en viss mengde rullereduksjon for å danne den støptvalsede spolen. Tilførsel og produksjon av metall i støpe- og valsesonen er alltid balansert, sikre en stabil kontinuerlig støpe- og valseprosess.

Typisk, bredden på platen bestemmes av den ferdige produktbredden spesifisert i bestillingen. Den konvensjonelle viklingstykkelsen er 7-8 millimeter, med en maksimal bredde på inntil 2000 millimeter.

Siden prosessen skjer ved faststofftemperaturer, materialet som produseres har en større kornstruktur. derimot, på grunn av lav prosesstemperatur, det dannes ingen oksidbelegg på overflaten, resulterer i en høy overflatefinish. Men duktiliteten er relativt lav.

Kontinuerlig støping og rulling

Kontinuerlig støping og valsing innebærer størkning av flytende metall til en plate i formen til en kontinuerlig støper, som deretter rulles direkte i et valseverk mens det fortsatt er varmt, eller etter en liten oppvarming, for å fullføre deformasjonsprosessen. I motsetning til kontinuerlig kastrulling, det er ingen kjøle- og kvelingstrinn i kontinuerlig støping og valsing.

Platen varmes opp direkte og rulles deretter. Tilstedeværelsen av oppvarmingstrinnet påvirker materialets egenskaper, gjør det lettere å gjennomgå plastisk deformasjon sammenlignet med kontinuerlig støpevalsing. Det ferdige produktet har bedre duktilitet og er mer stabilt i applikasjoner som krever påfølgende deformasjonsbehandling.

For tiden, bare Longding og Ding Sheng (Indre Mongolia) fabrikker produserer kontinuerlig støping og valsematerialer ved hjelp av Hazelett kontinuerlig støping og valseteknologi. Denne teknologien ble kommersielt brukt på 1960-tallet, men dens anvendelse og forskning i Kina har vært relativt kort.

I 2009, Longang Iguguang Nual-Precidan drakk Plate Co., Ltd. (Luoyang Longding) introduserte Kinas første Hazelett kontinuerlige støpe- og valselinje, som ble satt i produksjon i mars 2011. I 2013, Indre Mongolia Liansheng New Energy Materials introduserte Kinas andre Hazelett kontinuerlige støpe- og valselinje, som ble satt i produksjon i april 2018.

Begge produksjonslinjene har en designbredde på 2100 millimeter og en kombinert designkapasitet på 400,000 tonn. I 2018, de to linjene produserte totalt 250,000 tonn, og inn 2019, 350,000 tonn. Når det gjelder produktstruktur, Longding produserer hovedsakelig ulike single-zero folie, kabelbelte, dekorativt platebelte, dyptegnet materiale, og bilradiatormaterialer, med en årlig produksjon på ca 180,000 til 200,000 tonn. Lianshengs produkter inkluderer hovedsakelig dobbel null folie, enkelt-null folie, klimaanlegg folie, og bilradiatormaterialer.

Sammensetningen av den kontinuerlige støpe- og valseprosessen inkluderer en smelteovnsgruppe, en nettbasert avgassing og slaggfjerningsenhet, en platemaskin (kjerneprosessen og merket som skiller den fra andre prosessteknologier), og varm tre-stativ rulling. Den rektangulære platetykkelsen er 15-20 millimeter, og tykkelsen på det ferdige produktet er 1-2 millimeter.

Temperaturkontroll er kritisk. Tar 8011 legering som et eksempel, støpetemperaturen er 690-700°C, platetemperaturen er 450-550°C, startvalsetemperaturen er 400-500°C, og den endelige valsetemperaturen er 120-250°C. Rekrystalliseringstemperaturen på 8011 legering er vanligvis 300-350°C. Under disse prosessbetingelsene, produksjonen av 8011 aluminiumsbånd har en effekt som ligner på varmvalsede bånd.

Når det gjelder overflatekvalitet, sammenlignet med kontinuerlig støpevalsing, plateoverflaten har mer gropdannelse, og kjemisk sammensetning segregering på overflaten er forårsaket av ujevn avkjøling (konsentrasjonen av urenheter ved grensesnittet er mye høyere enn i kroppen).

Hovedfeilene manifesteres som dårlig overflateglans på aluminiumsspolen, tydelige lyse og mørke striper, og i alvorlige tilfeller, tilstedeværelsen av svarte silkelinjer. De siste årene, gjennom teknologisk optimalisering, bortsett fra produkter med ekstremt strenge overflatekrav som CTP platebase, speil aluminium, og oksidasjonsplate, de fleste andre produktkrav kan oppfylles.

Mekaniske egenskaper er mellom kontinuerlig støpevalsing og varmvalsing. Siden platetemperaturen forblir over rekrystalliseringstemperaturen når den går inn i den varme kontinuerlige valsingen, den tilhører kategorien varmvalsing, og ytelsen er nær varmrulling.

Hot Rolling vs.. Kaldrulling

Hot Rolling

Varmvalsing er valseprosessen som utføres over rekrystalliseringstemperaturen. Enkelt sagt, et aluminiumsstykke varmes opp og rulles deretter gjennom flere omganger, etterfulgt av kantklipping og retting for å danne en aluminiumsplate, som kalles varmrulling.

Under varmvalsing, metallet har høy plastisitet og lav deformasjonsmotstand, reduserer energiforbruket av metalldeformasjon betydelig. Varmvalsing kan forbedre prosessytelsen til metaller og legeringer. Den bryter opp de grove kornene i støpt tilstand, helbreder betydelige sprekker, reduserer eller eliminerer støpefeil, og transformerer den støpte strukturen til en deformert struktur, og forbedrer derved legeringens behandlingsytelse.

Prosessflyten er som følger: aluminiumsblokk – flat barre – fresing – jevn gløding (oppvarming) – varm grov rulling – varm ferdigrulling – kjøling og kveiling.

Under oppvarmingsprosessen og transport til grovvalseverket, den flate barren reagerer med oksygen i luften, danner en oksidskala på overflaten. Hvis oksidlaget forblir på materialet under rulling, den kan rulles inn i det indre av aluminiumsmaterialet, påvirker overflatekvaliteten til sluttproduktet. Derfor, fresing er nødvendig før grovvalsing.
Oppvarmingstemperaturen til den flate blokken før varm grovvalsing er over 400°C.

Fra et konseptuelt synspunkt, varmvalsingsprosessen involverer ikke kaldvalsing. derimot, i faktisk produksjon, fabrikker legger ofte til et kaldvalsende trinn for å minimere energiforbruket, sikre dimensjonsnøyaktigheten og overflatekvaliteten til det ferdige produktet. Som regel, tykkelsen på platen etter ferdigvalsing er kontrollert ovenfor 3.0/4.7 millimeter.

Størrelsen på plateblokken er relatert til ordrespesifikasjonene, men den spesifikke korrelasjonen er ukjent.

Kaldrulling

Kaldvalsing refererer til rullende deformasjon av metall under rekrystalliseringstemperaturen, betyr generelt at aluminiumsspoler rulles direkte ved romtemperatur uten oppvarming.

Prosessflyten er som følger: støpt plate – kjøling og kveiling – varm ferdigrulling – kjøling og kveiling – kaldrulling.

Selv om aluminiumsspolen kan være varm å ta på etter kaldrulling, det kalles fortsatt kaldrulling.

Sammenlignet med varmvalsing, kaldvalsing har følgende fordeler:

1. Lav behandlingstemperatur, resulterer i nøyaktige dimensjoner og jevn tykkelse på den kaldvalsede aluminiumsplaten;
2. Evne til å produsere ekstremt tynne båndmaterialer som ikke kan produseres ved varmvalsing;
3. Overlegen overflatekvalitet på kaldvalsede produkter, fri for defekter som grop og oksidjernbelegg som vanligvis finnes i varmvalsede produkter, som er fordelaktig for senere behandling;
4. Kaldvalsede platespoler har utmerkede mekaniske egenskaper og prosessegenskaper, som høy styrke, lav avlingsgrense, og god dyptegningsytelse;
5. Høy produksjonseffektivitet på grunn av evnen til å oppnå høyhastighetsrulling og full kontinuerlig rulling.

Forlengelse

Kjenner du prosentandelen av skrap aluminium i forskjellige legeringskvaliteter under smeltetrinnet?
De fleste kvaliteter legger til skrap av aluminium!

• 1070 og over rent aluminium kan ikke tilsette skrapaluminium og kan bare produseres med rene aluminiumsblokker. Smelteovnen må også rengjøres, og generelt, fabrikker aksepterer ikke bestillinger med mindre de er store.
• Skrapaluminiumforholdet for 3104/3105 legering kan nå 70%-80%;
• 1-serie rent aluminium kan bare legge til 1-serie skrap aluminium;
• Til 3/4/5/6/8 serie, det spesifikke tilsetningsforholdet for skrapaluminium er konfigurert i henhold til fabrikkens prosesskontroll- og kjemiske elementstandarder, med et generelt skrapaluminiumforhold på 40%.

Takk for din tid og oppmerksomhet.