CN102921907A - 铸轧法生产3004铝合金带材的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铸轧法生产3004铝合金带材的方法，属于铝加工领域。该方法的步骤为：铸轧带坯→铸轧卷退火→冷轧至成品厚度→上拉弯矫清洗→成品退火→拉矫→分卷→检验包装入库；铸轧带坯是根据3004铝合金的化学成分冶炼铝合金熔体，然后铸轧成金属带坯；带坯规格7.0×（1250-1300）mm的铸轧辊参数配置：铸轧辊直径780-820mm，铸轧辊凸度0.15-0.30mm，铸轧辊缝5.0-5.3mm，铸轧辊粗糙0.6-0.7μm；铸轧工艺参数为：铸轧区长度50-55mm，浇铸温度690-700℃，铸轧速度0.6-0.8m/min，前箱液面高度140-450mm；铸轧卷退火是将炉气温度设定为560℃，总时间15小时后出炉；成品退火炉气温度设定为310℃，料温升到270℃时，炉气转270℃，料保温4小时出炉。优点是冶金质量、表面质量、板形、力学性能、T弯性能等优良，产量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸轧法生产3004铝合金带材的方法，属于铝加工领域。
背景技术
3004合金为AL-Mn合金，属热处理不可强化的铝合金，它具有较高的强度、耐蚀性和优良的加工成形性，被广泛应用于建筑、运输、铝制品等行业，3004铝合金吊顶装饰材料以其轻便、强度高、耐蚀性好、涂层效果好、外观漂亮等特点,在建筑行业占据越来越重要的地位；被广泛用于车站候车厅、飞机场候机厅、会展中心等公共场所的吊顶装饰。3004铝合金带材目前大多采用铸造的方法生产铸锭，然后经热轧、冷轧生产，这一工艺已十分成熟，但生产成本较高；采用铸轧法生产带坯最大的特点就是节约能源，生产成本低，经济效益高。因此合金的合金含量较高，结晶温度范围较大，采用铸轧法生产3004铝合金带材难度很大，因此具有重要的意义。目前我公司拥有装备先进的φ820*1600双辊倾斜式铸轧线，通过对化学成分、铸轧辊参数匹配、铸轧工艺参数等工艺参数的控制，生产出与热轧带坯相媲美的铸轧带材；再经过冷轧、清洗、退火等工序，最终生产出符合技术要求的3004铝合金带材。
我公司开发的3004铝合金带材，经过大量的试验，确定了用铸轧法生产3004铝合金带材的生产工艺。此产品的合金牌号-状态为3004-H24，规格为0.60-1.2×1000-1300×C，内部组织、板形、T弯、板面质量良好，无擦划伤、辊痕等缺陷，力学性能满足用户要求。
发明内容
本发明提供一种铸轧法生产3004铝合金带材的方法。按此工艺生产的产品内部组织、板形、T弯、板面质量良好，能够满足高端客户的要求。
本发明的具体技术方案如下：一种铸轧法生产3004铝合金带材的方法，该方法的步骤为：铸轧带坯；铸轧卷退火；冷轧至成品厚度；上拉弯矫清洗；成品退火；拉矫、分卷→检验包装入库；
所述的铸轧带坯是根据3004铝合金的化学成分冶炼铝合金熔体，然后将铝合金熔体用铸轧机铸轧成固体金属带坯；带坯规格7.0×（1250-1300）mm的铸轧辊参数配置为：铸轧辊直径780-820mm，铸轧辊凸度0.15-0.30mm，铸轧辊缝5.0-5.3mm，铸轧辊粗糙0.6-0.7um;带坯规格7.0×（1250-1300）mm的铸轧工艺参数配置为：铸轧区长度50-55mm,浇铸温度690-700℃,铸轧速度0.6-0.8m/min,前箱液面高度140-450mm;
所述的铸轧卷退火是将炉气温度设定为560℃，总时间15小时后出炉；
所述的成品退火是炉气温度设定为310℃，料温升到270℃时，炉气转270℃，料保温4小时出炉；
本发明的有益效果是：采用此工艺生产的3004铝合金带材冶金质量、表面质量、板形、力学性能、T弯性能等优良，市场反馈良好，产量保持稳定。
具体实施方式
下面几个实施例均在1600mm倾斜式双辊铸轧机上进行铸轧工艺试验，通过对化学成分、铸轧辊参数匹配、铸轧工艺参数等工艺参数的控制，试制出冶金质量、表面质量、板形均符合要求的铸轧带坯。
在1500mm四重不可逆冷轧机及20吨箱式退火炉进行冷轧及热处理工艺试验，通过优化冷轧和热处理工艺，试制出表面质量、板形、T弯均符合要求的铝带材。
产品退火前在1450mm拉弯矫直机上清洗，清洗掉表面油渍，保证退火后表面无黄油斑等缺陷，表面质量符合要求。
工艺流程为：铸轧→铸轧卷退火→冷轧至成品厚度→上拉弯矫清洗→成品退火→拉矫、分卷→检验包装入库
1、用铸轧法生产3004铝合金带材化学成分要求如表1所示:
表1
化学成分配制
Mg用金属镁配制，Mn用锰添加剂配制。为了减少金属镁烧损，温度在740-750℃时加入镁锭，用钟罩压入熔池底部添加。加入时，将镁锭放入钟罩内在炉底缓慢均匀移动。所有合金成分加入完毕，进行炉内精炼15分钟，然后取样分析化学成分。
2、铸轧辊参数匹配
根据3004铝合金铸轧带坯规格及铸轧工艺参数配置，铸轧辊参数配置如表2所示。合适的铸轧辊参数配置可以保证带坯厚度、凸度，同时还可以提高冷却、润滑效果，防止带坯粘辊、表面裂纹等缺陷产生。
表2铸轧辊参数配置(mm)
| 铸轧辊直径 | 铸轧辊凸度 | 铸轧辊缝 | 铸轧辊粗糙度 | 带坯规格 |
| 780--820 | 0.15-0.30 | 5.0-5.3 | 0.6-0.7 | 7.0×（1250-1300） |
3、铸轧工艺参数匹配
由于3004铝合金结晶温度区间大，给铸轧生产控制和带坯质量保证增加了难度，因此制定合理的铸轧工艺参数匹配至关重要。因为在这道工序中，由熔体到铸轧成固体金属带坯的过程是在很小的铸轧区(一般在45mm-65mm)内完成的。为了稳定进行连续铸轧，许多工艺参数必须配合好。主要的工艺参数有:铸轧区长度、铸轧速度、浇注温度、冷却强度和前箱液面高度等，它们之间存在着密切的内在联系。在铸轧辊直径一定、带坯厚度一定的正常铸轧条件下，主要工艺参数中任何一个有所变化，其他的也要随之改变，才能确保铸轧的稳定性。在它们之间的相互变化关系中，我们从生产实践中得知一个基本规律，即调整各工艺参数之间的关系时，应使凝固区与变形区的高度有一定比例关系，以保持绝对压下量恒定，才能确保铸轧过程的连续性和稳定性，使带坯具有优良的正常组织。各工艺参数的匹配需要根据带坯合金牌号、厚度及铸轧辊辊套厚度等进行准确选择。在3004合金生产过程中，控制好前箱液面高度，加大些润滑，以防粘辊现象发生，确保铸轧生产过程的稳定和产品表面质量。3004铝合金铸轧主要工艺参数匹配如表3所示。
表3铸轧工艺参数配置
4、用铸轧法生产3004铝合金带材冷轧工序工艺优化设计：
开坯及成品轧制均在1500四重不可逆轧机进行。
清理擦拭喂料辊、展平辊、偏导辊等轧机辊道及轧件表面，不允许沾附灰尘、异物。
工作辊要求如下：双凸0.03mm，粗糙度0.35-0.45um。
确保轧制油过滤系统运行正常，轧制油清亮、透明；轧制前更换过滤纸，预涂层厚度符合要求后，启动轧机预热轧辊10-15分钟，开始试轧。
上卷后，主操根据来料板形及工作辊凸度，选择理想的板形曲线；轧制过程中根据油温及辊面温度变化情况控制好工艺参数。
5、用铸轧法生产3004铝合金带材清洗工序工艺优化设计：
认真清擦导辊、导路、张力辊、矫直辊的表面，保证清洁。
检查清洗、烘干系统是否正常，参数给定是否正确。
带材卷取后，要及时给定张力，接通清洗、烘干系统。
根据带材的原始板形情况及相应标准要求，合理给定张力，调整好工作辊的位置。
6、用铸轧法生产3004铝合金带材热处理工序工艺优化设计：
铸轧卷均匀化退火工艺：将炉气温度设定为560℃，总时间15小时后出炉。
成品退火工艺：炉气温度设定310℃，料温升到270℃时，炉气转270℃，料保温4小时出炉。
退火装炉时，铝卷穿套筒上架，出炉后铝卷上架悬空冷却,以免产生粘连、碰伤、硌伤、擦划伤。
实施例1
按上述工艺生产的0.88×1200×C/3004H24铝合金带材，抗拉强度在220Mpa左右，伸长率在12％左右；90度折弯无橘皮纹，纵横向1T无明显裂纹，OT不断裂；板形平整，无中部、边部、肋部波浪；表面光洁，无擦划伤、辊痕等缺陷。客户试用后，反映良好。
实施例2
按上述工艺生产的0.95×1164×C/3004H24铝合金带材，抗拉强度在210Mpa左右，伸长率在10％左右；90度折弯无橘皮纹，纵横向1T无明显裂纹，OT不断裂；板形平整，无中部、边部、肋部波浪；表面光洁，无擦划伤、辊痕等缺陷。客户试用后，反映良好。
实施例3
按上述工艺生产的1.17×1200×C/3004H24铝合金带材，抗拉强度在215Mpa左右，伸长率在10％左右；90度折弯无橘皮纹，纵横向1T无明显裂纹，OT不断裂；板形平整，无中部、边部、肋部波浪；表面光洁，无擦划伤、辊痕等缺陷。客户试用后，反映良好。
Claims (3)
1.一种铸轧法生产3004铝合金带材的方法，其特征在于该方法的步骤为：铸轧带坯；铸轧卷退火；冷轧至成品厚度；上拉弯矫清洗；成品退火；拉矫、分卷→检验包装入库；
所述的铸轧带坯是根据3004铝合金的化学成分冶炼铝合金熔体，然后将铝合金熔体用铸轧机铸轧成固体金属带坯；带坯规格7.0×（1250-1300）mm的铸轧辊参数配置为：铸轧辊直径780-820mm，铸轧辊凸度0.15-0.30mm，铸轧辊缝5.0-5.3mm，铸轧辊粗糙0.6-0.7um;铸轧工艺参数配置为：铸轧区长度50-55mm，浇铸温度690-700℃，铸轧速度0.6-0.8m/min，前箱液面高度140-450mm;
所述的铸轧卷退火是将炉气温度设定为560℃，总时间15小时后出炉；
所述的成品退火是炉气温度设定为310℃，料温升到270℃时，炉气转270℃，料保温4小时出炉。
2.根据权利要求1所述的铸轧法生产3004铝合金带材的方法，其特征在于退火装炉时，铝卷穿套筒上架，出炉后铝卷上架悬空冷却，以免产生粘连、碰伤、硌伤、擦划伤。
3.根据权利要求1所述的铸轧法生产3004铝合金带材的方法，其特征在于开坯及成品轧制均在1500四重不可逆轧机进行。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130213 |