V svetu proizvodnje aluminija, postopek valjanja igra ključno vlogo pri določanju končnih lastnosti in kakovosti aluminijastih kolutov. Ta objava v spletnem dnevniku obravnava različne metode zvijanja aluminijastih tuljav, osredotočanje na neprekinjeno ulivanje in valjanje, kot tudi vroče valjanje in hladno valjanje.

Konvencionalne postopke proizvodnje aluminijastih plošč lahko povzamemo na naslednji način:

Neprekinjeno valjanje: aluminijasta plošča 7-8 milimetrov navitih, nato hladno valjamo na želeno debelino;

Neprekinjeno igranje in valjanje: aluminijasta plošča 15-20 milimetrov, ogrevano in tristojno vroče valjano 1-2 milimetrov, dodelan ali nadalje hladno valjan v tanjše materiale;

Vroče zaključno valjanje do 3-4 milimetrov, ohlajeno in zvito, nato hladno valjamo na želeno debelino.

Kar se tiče kakovosti površine: neprekinjeno lito valjanje je boljše od vročega valjanja, ki je boljši od neprekinjenega litja in valjanja.

V smislu mehanskih lastnosti: vroče valjanje je boljše od neprekinjenega litja in valjanja, ki je boljši od neprekinjenega valjanja.

Izdelki, ki so bili hladno valjani, imajo bolj fino površino, natančnejše dimenzije, ter znatno povečanje natezne trdnosti in raztezka, zaradi česar so nepogrešljivi za aplikacije, ki zahtevajo velike naknadne deformacije.

Neprekinjeno lito valjanje proti. Kontinuirano litje in valjanje

Neprekinjeno vrtenje

Neprekinjeno valjanje, znano tudi kot neposredno ohlajeno valjanje ali tekoče valjanje, je postopek, pri katerem se tekoča kovina neposredno vlije v režo valja, da se oblikujejo polizdelki ali končni izdelki. Valji delujejo kot kristalizatorji za tekočo kovino in hkrati izvajajo pritisk za deformacijo kovine. Ko tekoči aluminij vstopi v območje litja in valjanja skozi dovajalno šobo, sreča se z vrtljivimi valji za ulivanje in valjanje.

Toploto iz tekočega aluminija hitro absorbira hladilna voda v zvitkih, povzroči hiter padec temperature in strjevanje na površini valja. Valji nato uporabijo določeno količino zmanjšanja pri valjanju, da tvorijo lito valjano tuljavo. Vnos in izhod kovine v območju litja in valjanja sta vedno uravnotežena, zagotavljanje stabilnega neprekinjenega postopka litja in valjanja.

Tipično, širina plošče je določena s širino končnega izdelka, navedeno v naročilu. Običajna debelina navitja je 7-8 milimetrov, z največjo širino do 2000 milimetrov.

Ker proces poteka pri temperaturah v trdnem stanju, proizvedeni material ima večjo zrnato strukturo. Vendar, zaradi nizke temperature obdelave, na površini se ne tvori oksidni kamen, kar ima za posledico visoko končno obdelavo površine. Toda duktilnost je relativno nizka.

Kontinuirano litje in valjanje

Kontinuirano litje in valjanje vključuje strjevanje tekoče kovine v ploščo v kalupu kontinuirne livarne, ki se nato še vroče neposredno valja v valjarni, ali po rahlem ponovnem segrevanju, za dokončanje procesa deformacije. Za razliko od neprekinjenega valjanja, pri neprekinjenem litju in valjanju ni koraka hlajenja in zvijanja.

Plošča se neposredno segreje in nato valja. Prisotnost koraka segrevanja vpliva na lastnosti materiala, kar olajša plastično deformacijo v primerjavi z neprekinjenim valjanjem. Končni izdelek ima boljšo duktilnost in je bolj stabilen pri aplikacijah, ki zahtevajo naknadno deformacijsko obdelavo.

Trenutno, samo Longding in Ding Sheng (Notranja Mongolija) tovarne proizvajajo materiale za kontinuirno litje in valjanje s tehnologijo kontinuirnega litja in valjanja Hazelett. Ta tehnologija je bila komercialno uporabljena v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, vendar so bile njegova uporaba in raziskave na Kitajskem relativno kratke.

notri 2009, Longang Iguguang Nual-Precidan je pil Plate Co., doo. (Luoyang Longding) predstavil prvo kitajsko linijo za neprekinjeno litje in valjanje Hazelett, ki je bil dan v proizvodnjo marca 2011. notri 2013, Notranja Mongolija Liansheng New Energy Materials je predstavila drugo kitajsko linijo za kontinuirano litje in valjanje Hazelett, ki je bila predana v proizvodnjo aprila 2018.

Obe proizvodni liniji imata konstrukcijsko širino 2100 milimetrov in skupno konstrukcijsko zmogljivostjo 400,000 ton. notri 2018, obe liniji sta proizvedli skupaj 250,000 ton, in v 2019, 350,000 ton. Kar zadeva strukturo izdelka, Longding proizvaja predvsem različne folije z eno ničlo, kabelski pas, okrasni krožni pas, material za globoko vlečenje, in gredice materiala za avtomobilske radiatorje, z letno proizvodnjo približno 180,000 do 200,000 ton. Lianshengovi izdelki vključujejo predvsem folijo z dvojno ničlo, folija z eno ničlo, klimatska folija, in gredice materiala za avtomobilske radiatorje.

Sestava postopka kontinuirnega litja in valjanja vključuje skupino talilne peči, spletna naprava za razplinjevanje in odstranjevanje žlindre, stroj za plošče (osnovni proces in znak, ki ga razlikuje od drugih procesnih tehnologij), in vroče tristojno valjanje. Debelina pravokotne plošče je 15-20 milimetrov, in debelina končnega izdelka je 1-2 milimetrov.

Nadzor temperature je kritičen. Jemanje 8011 zlitina kot primer, temperatura litja je 690-700°C, temperatura plošče je 450-550 °C, začetna temperatura valjanja je 400-500°C, in končna temperatura valjanja je 120-250 °C. Rekristalizacijska temperatura 8011 zlitina je običajno 300-350 °C. V teh procesnih pogojih, proizvodnja 8011 aluminijast trak ima podoben učinek kot vroče valjani kolobarji.

Kar se tiče kakovosti površine, v primerjavi z neprekinjenim valjanjem, površina plošče ima več lukenj, segregacija kemične sestave na površini pa je posledica neenakomernega hlajenja (koncentracija nečistoč na meji je veliko večja kot v telesu).

Glavne napake se kažejo kot slab površinski sijaj aluminijaste tuljave, očitne svetle in temne črte, in v hujših primerih, prisotnost črnih svilenih črt. V zadnjih letih, s tehnološko optimizacijo, razen za izdelke z izredno strogimi površinskimi zahtevami, kot je CTP plošča, ogledalo aluminij, in oksidacijsko ploščo, večino drugih potreb po izdelkih je mogoče izpolniti.

Mehanske lastnosti so med neprekinjenim valjanjem in vročim valjanjem. Ker temperatura plošče ostane nad rekristalizacijsko temperaturo ob vstopu v vroče neprekinjeno valjanje, spada v kategorijo vročega valjanja, in zmogljivost je blizu vročemu valjanju.

Vroče valjanje vs. Hladno valjanje

Vroče valjanje

Vroče valjanje je postopek valjanja, ki se izvaja nad temperaturo rekristalizacije. Preprosto povedano, aluminijasta gredica se segreje in nato valja skozi več prehodov, sledi obrezovanje robov in ravnanje, da se oblikuje aluminijasta plošča, ki se imenuje vroče valjanje.

Med vročim valjanjem, kovina ima visoko plastičnost in nizko odpornost na deformacijo, znatno zmanjšanje porabe energije pri deformaciji kovine. Vroče valjanje lahko izboljša zmogljivost obdelave kovin in zlitin. V ulitem stanju razbije groba zrna, zdravi pomembne razpoke, zmanjša ali odpravi napake pri litju, in preoblikuje ulito strukturo v deformirano strukturo, s čimer se izboljša zmogljivost obdelave zlitine.

Potek postopka je naslednji: aluminijev ingot – ploščati ingot – rezkanje – enakomerno žarjenje (ogrevanje) – vroče grobo valjanje – vroče končno valjanje – hlajenje in zvijanje.

Med postopkom segrevanja in transportom v valjarno, ploščati ingot reagira s kisikom v zraku, na površini tvorijo oksidne luske. Če ostane oksidna plast na materialu med valjanjem, lahko se zvije v notranjost aluminijastega materiala, vpliva na kakovost površine končnega izdelka. Zato, rezkanje je potrebno pred grobim valjanjem.
Temperatura ogrevanja ploščatega ingota pred vročim grobim valjanjem je nad 400 °C.

S konceptualnega vidika, postopek vročega valjanja ne vključuje hladnega valjanja. Vendar, v dejanski proizvodnji, tovarne pogosto dodajo korak hladnega valjanja, da zmanjšajo porabo energije, zagotoviti dimenzijsko natančnost in kakovost površine končnega izdelka. Na splošno, debelina plošče po končnem valjanju je nadzorovana zgoraj 3.0/4.7 milimetrov.

Velikost plošče je povezana s specifikacijami naročila, vendar posebna korelacija ni znana.

Hladno valjanje

Hladno valjanje se nanaša na deformacijo kovine pod temperaturo rekristalizacije, na splošno pomeni, da se aluminijaste kolobarje zvijajo neposredno pri sobni temperaturi brez segrevanja.

Potek postopka je naslednji: lita plošča – hlajenje in zvijanje – vroče končno valjanje – hlajenje in zvijanje – hladno valjanje.

Čeprav je lahko aluminijasta tuljava topla na dotik po hladnem valjanju, še vedno se imenuje hladno valjanje.

V primerjavi z vročim valjanjem, hladno valjanje ima naslednje prednosti:

1. Nizka temperatura obdelave, kar ima za posledico natančne dimenzije in enakomerno debelino hladno valjane aluminijaste plošče;
2. Sposobnost izdelave izjemno tankih trakov, ki jih ni mogoče izdelati z vročim valjanjem;
3. Vrhunska kakovost površine hladno valjanih izdelkov, brez napak, kot so luknjičasti vložki in vključki oksidnega železa, ki jih običajno najdemo v vroče valjanih izdelkih, kar je koristno za nadaljnjo obdelavo;
4. Hladno valjane pločevine imajo odlične mehanske in procesne lastnosti, kot je visoka trdnost, nizka meja donosa, in dobro zmogljivost globokega vlečenja;
5. Visoka učinkovitost proizvodnje zaradi zmožnosti doseganja visoke hitrosti valjanja in popolnega neprekinjenega valjanja.

Podaljšek

Ali poznate odstotek odpadnega aluminija v različnih zlitinah med fazo taljenja??
Večina razredov dodaja odpadni aluminij!

• 1070 in zgoraj čisti aluminij ne more dodati odpadnega aluminija in se lahko proizvaja samo s čistimi aluminijevimi ingoti. Očistiti je treba tudi talilno peč, in na splošno, tovarne ne sprejemajo naročil, razen če so velika.
• Razmerje odpadnega aluminija za 3104/3105 zlitina lahko doseže 70%-80%;
• 1-serija čisti aluminij lahko doda samo odpadni aluminij serije 1;
• Za 3/4/5/6/8 serije, specifično razmerje dodajanja odpadnega aluminija je konfigurirano glede na tovarniško kontrolo procesa in standarde kemičnih elementov, s splošnim deležem odpadnega aluminija 40%.

Hvala za vaš čas in pozornost.