У свету производње алуминијума, процес ваљања игра пресудну улогу у одређивању коначних својстава и квалитета алуминијумских намотаја. Овај блог пост се бави различитим методама котрљања алуминијумских калемова, са фокусом на континуирано ливено ваљање и континуирано ливење и ваљање, као и топло ваљање и хладно ваљање.

Конвенционални процеси производње алуминијумских плоча могу се сажети на следећи начин:

Континуирано ливено ваљање: алуминијумска плоча 7-8 милиметара намотана, затим хладно ваљана до жељене дебљине;

Континуирано ливење и котрљање: алуминијумска плоча 15-20 милиметара, загрејана и тростојна топло ваљана до 1-2 милиметара, готових или даље хладно ваљаних до тањих материјала;

Вруће завршне котрљање до 3-4 милиметара, охлађен и намотан, затим хладно ваљана до жељене дебљине.

У погледу квалитета површине: континуирано ливено ваљање је супериорније од топлог ваљања, што је супериорније од континуираног ливења и ваљања.

У погледу механичких својстава: вруће ваљање је супериорније од континуираног ливења и ваљања, што је супериорније у односу на континуирано ливено ваљање.

Производи који су прошли хладно ваљање имају финију површину, Прецизније димензије, и значајно повећање затезне чврстоће и издужења, што их чини незаменљивим за примене које захтевају велике накнадне деформације.

Континуирана бацања од бацања вс. Континуирано ливење и ваљање

Континуирано котрљање

Континуирано ливено ваљање, такође познато као директно хлађење или течно ваљање, је процес где се течни метал директно сипа у отвор ролне да би се формирали полупроизводи или готови производи. Ваљци делују као кристализатори за течни метал и истовремено примењују притисак да деформишу метал. Како течни алуминијум улази у зону ливења и ваљања кроз млазницу за пуњење, среће се са ротирајућим ваљцима за ливење и ваљање.

Топлоту из течног алуминијума брзо апсорбује расхладна вода у ролнама, изазивајући брз пад температуре и очвршћавање на површини ролне. Ваљци затим примењују одређену количину смањења ваљања да би формирали ливено ваљани котур. Улаз и излаз метала у зони ливења и ваљања су увек избалансирани, обезбеђивање стабилног континуираног процеса ливења и ваљања.

Типично, ширина плоче је одређена ширином готовог производа наведеном у наруџбини. Конвенционална дебљина намотавања је 7-8 милиметара, са максималном ширином до 2000 милиметара.

Пошто се процес одвија на температурама чврстог стања, произведени материјал има већу зрнасту структуру. Међутим, због ниске температуре обраде, на површини се не формира оксидна љуска, што резултира високом завршном обрадом површине. Али дуктилност је релативно ниска.

Континуирано ливење и ваљање

Континуирано ливење и ваљање укључује очвршћавање течног метала у плочу у калупу за континуирано ливење, који се затим још врућ директно ваља у ваљаоници, или после благог загревања, да заврши процес деформације. За разлику од континуираног ливеног ваљања, нема корака хлађења и намотавања у континуалном ливењу и ваљању.

Плоча се директно загрева, а затим ваља. Присуство корака загревања утиче на својства материјала, што олакшава пластичну деформацију у поређењу са континуираним ливеним ваљањем. Готов производ има бољу дуктилност и стабилнији је у применама које захтевају накнадну обраду деформације.

Тренутно, само Лонгдинг и Динг Шенг (Унутрашња Монголија) фабрике производе континуално ливење и материјале за ваљање користећи Хазелетт технологију континуираног ливења и ваљања. Ова технологија је комерцијално примењена 1960-их, али су његова примена и истраживања у Кини били релативно кратки.

Ин 2009, Лонганг Игугуанг Нуал-Прецидан је пио Плате Цо., доо. (Луоианг Лонгдинг) представио прву кинеску Хазелетт линију за континуирано ливење и ваљање, који је у марту пуштен у производњу 2011. Ин 2013, Иннер Монголиа Лиансхенг Нев Енерги Материалс представила је другу кинеску Хазелетт линију за континуирано ливење и ваљање, који је пуштен у производњу у априлу 2018.

Обе производне линије имају пројектну ширину од 2100 милиметара и комбиновани пројектни капацитет од 400,000 тона. Ин 2018, две линије су произвеле укупно 250,000 тона, и у 2019, 350,000 тона. У погледу структуре производа, Лонгдинг углавном производи разне сингле-зеро фолије, кабловски појас, украсни плочасти појас, материјал за дубоко извлачење, и гредице од материјала за аутомобилске радијаторе, са годишњом производњом од око 180,000 до 200,000 тона. Лиансхенгови производи углавном укључују фолију са двоструком нулом, једнострука нула фолија, клима фолија, и гредице од материјала за аутомобилске радијаторе.

Састав процеса континуираног ливења и ваљања укључује групу пећи за топљење, онлајн уређај за дегазацију и уклањање шљаке, машина за плоче (основни процес и ознака која га разликује од осталих процесних технологија), и вруће тростално ваљање. Дебљина правоугаоне плоче је 15-20 милиметара, а дебљина готовог производа је 1-2 милиметара.

Контрола температуре је критична. Узимање 8011 легура као пример, температура ливења је 690-700°Ц, температура плоче је 450-550°Ц, почетна температура ваљања је 400-500°Ц, а коначна температура ваљања је 120-250°Ц. Температура рекристализације од 8011 легура је углавном 300-350 ° Ц. У овим условима процеса, производњу од 8011 алуминијумска трака има ефекат сличан ономе код топло ваљаних котура.

У погледу квалитета површине, у поређењу са континуираним ливеним ваљањем, површина плоче има више удубљења, а сегрегација хемијског састава на површини је узрокована неравномерним хлађењем (концентрација нечистоћа на граници је много већа од оне у телу).

Главни недостаци се манифестују као лош површински сјај алуминијумске калемове, очигледне светле и тамне пруге, а у тешким случајевима, присуство црних свилених линија. Последњих година, кроз технолошку оптимизацију, осим за производе са изузетно строгим захтевима за површину као што је основа ЦТП плоче, огледало алуминијум, и оксидациона плоча, већина других захтева за производима може бити задовољена.

Механичка својства су између континуираног ливеног ваљања и топлог ваљања. Пошто температура плоче остаје изнад температуре рекристализације при уласку у топло континуирано ваљање, припада категорији топлог ваљања, а перформансе су близу топлог ваљања.

Хот Роллинг вс. Хладно ваљање

Хот Роллинг

Вруће ваљање је процес ваљања који се изводи изнад температуре рекристализације. Једноставно речено, алуминијумска гредица се загрева и затим ваља кроз неколико пролаза, након чега следи обрезивање ивица и равнање како би се формирала алуминијумска плоча, што се назива топло ваљање.

Током топлог ваљања, метал има високу пластичност и ниску отпорност на деформације, значајно смањујући потрошњу енергије деформације метала. Вруће ваљање може побољшати перформансе обраде метала и легура. Разбија крупна зрна у ливеном стању, лечи значајне пукотине, смањује или елиминише недостатке ливења, и трансформише ливену структуру у деформисану структуру, чиме се побољшавају перформансе обраде легуре.

Ток процеса је следећи: алуминијумски ингот – раван ингот – глодање – равномерно жарење (грејање) – вруће грубо ваљање – вруће завршно ваљање – хлађење и намотавање.

Током процеса загревања и транспорта до ваљаонице, равни ингот реагује са кисеоником у ваздуху, формирајући оксидну љуску на површини. Ако оксидни слој остане на материјалу током ваљања, може се умотати у унутрашњост алуминијумског материјала, утичући на квалитет површине финалног производа. Стога, глодање је неопходно пре грубог ваљања.
Температура загревања равног ингота пре врућег грубог ваљања је изнад 400°Ц.

Са концептуалне тачке гледишта, процес топлог ваљања не укључује хладно ваљање. Међутим, у стварној производњи, фабрике често додају корак хладног ваљања како би се смањила потрошња енергије, обезбедити тачност димензија и квалитет површине готовог производа. Обично, дебљина плоче након завршног ваљања се контролише изнад 3.0/4.7 милиметара.

Величина ингота плоче је повезана са спецификацијама поруџбине, али је специфична корелација непозната.

Хладно ваљање

Хладно ваљање се односи на деформацију метала ваљањем испод температуре рекристализације, генерално што значи да се алуминијумски калемови котрљају директно на собној температури без грејања.

Ток процеса је следећи: ливена плоча – хлађење и намотавање – вруће завршно ваљање – хлађење и намотавање – хладно ваљање.

Иако алуминијумски калем може бити топао на додир након хладног ваљања, још се зове хладно ваљање.

У поређењу са топлим ваљањем, хладно ваљање има следеће предности:

1. Ниска температура обраде, што резултира прецизним димензијама и уједначеном дебљином хладно ваљане алуминијумске плоче;
2. Могућност производње изузетно танких тракастих материјала који се не могу произвести топлим ваљањем;
3. Врхунски квалитет површине хладно ваљаних производа, без дефеката као што су удубљења и инклузија каменца од оксидног гвожђа који се обично налазе у топло ваљаним производима, што је корисно за накнадну обраду;
4. Хладно ваљане плоче имају одличне механичке и процесне особине, као што су висока чврстоћа, ниска граница приноса, и добре перформансе дубоког цртања;
5. Висока ефикасност производње захваљујући могућности да се постигне брзо ваљање и потпуно континуирано ваљање.

Продужетак

Да ли знате проценат отпада алуминијума у ​​различитим разредима легуре током фазе топљења?
Већина класа додаје отпадни алуминијум!

• 1070 а изнад чистог алуминијума не може додати отпадни алуминијум и може се производити само са инготима чистог алуминијума. Пећ за топљење такође треба очистити, и уопште, фабрике не прихватају поруџбине осим ако су велике.
• Однос отпадног алуминијума за 3104/3105 легура може да достигне 70%-80%;
• 1-серија чисти алуминијум може додати само отпадни алуминијум серије 1;
• За 3/4/5/6/8 серије, специфични однос додавања отпадног алуминијума је конфигурисан у складу са фабричком контролом процеса и стандардима хемијских елемената, са општим односом отпадног алуминијума од 40%.

Хвала вам на времену и пажњи.