CN105543518B - 一种5182铝合金拉环料基材的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种5182铝合金拉环料基材的生产方法，其生产流程包括熔铸、锯切、铣面、均热、(1+4)热连轧、三机架冷连轧、清洗切边、单机架冷轧。本发明所述的生产方法既保证了5182铝合金拉环料基材的力学性能稳定合格，且缩短了生产流程，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金制造领域，具体是涉及一种5182铝合金拉环料基材的生产方法。
背景技术
拉环料用5052和5182合金，5052合金镁含量较低，是早期的一种合金，5182合金是一种镁含量高的合金，由5182合金生产的拉环产品，其性能的稳定性以及使用范围更广。在拉环材料生产中最大限度地减少板料厚度，提高产品的延伸性能和强度，提高材料的利用率，降低生产成本，是制盖业追求的目标。目前拉环料厚度为0.267mm、0.279mm、0.29mm、0.305mm、0.36mm、0.38mm、0.405mm、0.457mm、0.46mm，随着拉环材料应用范围的不断拓宽，对拉环基材的力学性能提出更高要求；同时随着国内制盖行业不断发展，拉环材的需求量不断增大。
传统的5182合金拉环料基材的生产流程为：熔铸→锯切→铣面→均热→热轧→单机架冷轧1道次→单机架冷轧2道次→单机架冷轧3道次→中间切边→单机架冷轧4道次→单机架冷轧5道次。铝合金在冷轧分五道次轧制，在轧制过程中不仅耗用时间长、工作效率低，并且增加了上机次数，也就增加了碰伤缺陷产生的几率及表面质量缺陷的风险；同时由于冷轧过程中多次甩除头尾料，造成材料浪费，降低了拉环材料的成品率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种5182铝合金拉环料基材的生产方法。
上述目的是通过下述方案实现的：
一种5182铝合金拉环料基材，其特征在于，所述基材的合金元素百分含量为：Si:≤0.2％、Fe：≤0.35％、Cu：≤0.15％、Mn：0.2～0.5％、Mg：4.0～5.0％、Cr：≤0.1％、Zn：≤0.25％、其他单个杂质≤0.03％、合计≤0.15％，其余为Al。
一种上述基材的生产方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：熔炼、精炼、铸造、锯切、铣面、均热、1+4热连轧、三机架冷连轧、清洗切边、单机架冷轧。
根据上述的生产方法，其特征在于，熔炼温度：720～760℃、精炼温度：740～780℃、铸造温度690～710℃。
根据上述的生产方法，其特征在于，铸锭均热时，铸锭温度：470～490℃；铸锭保温时间：2～3小时。
根据上述的生产方法，其特征在于，热连轧过程使用1+4热连轧，先使用可逆式粗轧机轧制21～25道次，将铸锭加工成板坯。板坯经料头剪切除料头后，再使用4机架热连轧机轧制，热轧坯料出口厚度：2.5～3.5mm；热轧终轧温度：320～350℃。
根据上述的生产方法，其特征在于，所述冷轧工艺步骤包括：将厚度为2.5～3.5mm的热轧坯料经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.6～0.85mm的半成品，半成品经过清洗切边后，再经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.267～0.46mm的成品。
根据上述的生产方法，其特征在于，所述冷轧工艺步骤包括：将厚度为2.5～3.5mm的热轧坯料经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.6～0.85mm的半成品，半成品经过清洗切边后，再经过单机架冷轧两道次轧至厚度为0.267～0.46mm的成品。
根据上述的生产方法，其特征在于，清洗切边使用碱液对产品表面进行脱脂、去污处理后，再使用无离子水进行漂洗。
根据上述的生产方法，其特征在于，三机架冷连轧轧制速度≥900m/min；三机架冷连轧成品出口温度：80～130℃。
根据上述的生产方法，其特征在于，三机架冷连轧使用全油基轧制油作为冷却润滑液。
本发明的有益效果：
1)采用三机架冷连轧缩短了生产作业时间，提高生产效率。并且由于冷变形回复时间极短，几乎没有回复硬化，所以生产实际耗能比相同单机架冷轧三道次轧制耗能少。
2)采用三机架冷连轧可以避免单机架冷轧生产三道次过程中，三次甩除头尾料，减少材料浪费，提高成品率。
3)采用三机架冷连轧减少了上机次数，与单机架相比，同等条件下生产时减少了产品流转过程中被碰伤的几率。
4)三机架冷连轧采用了全油基轧制油作为冷却润滑液，相比使用油水混合液的冷轧机设备生产的产品，极大的降低了产品出现腐蚀的几率，同时也避免了由于油水混合比列失衡或分离不彻底导致的润滑不良，造成产品表面色差的问题。
具体实施方式
本发明的5182铝合金拉环料基材的合金元素百分含量为：Si:≤0.2％、Fe：≤0.35％、Cu：≤0.15％、Mn：0.2～0.5％、Mg：4.0～5.0％、Cr：≤0.1％、Zn：≤0.25％、其他单个杂质≤0.03％、合计≤0.15％，其余为Al。
该基材的生产方法包括如下步骤：熔炼、精炼、铸造、锯切、铣面、均热、1+4热连轧、三机架冷连轧、清洗切边、单机架冷轧。熔炼温度：720～760℃、精炼温度：740～780℃、铸造温度690～710℃。铸锭均热时，铸锭温度：470～490℃；铸锭保温时间：2～3小时。热连轧过程使用1+4热连轧，先使用可逆式粗轧机轧制21～25道次，将铸锭加工成板坯。板坯经料头剪切除料头后，再使用4机架热连轧机轧制，热轧坯料出口厚度：2.5～3.5mm；热轧终轧温度：320～350℃。冷轧工艺步骤可选，一种冷轧工艺步骤包括：将厚度为2.5～3.5mm的热轧坯料经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.6～0.85mm的半成品，半成品经过清洗切边后，再经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.267～0.46mm的成品。另一种冷轧工艺步骤包括：将厚度为2.5～3.5mm的热轧坯料经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.6～0.85mm的半成品，半成品经过清洗切边后，再经过单机架冷轧两道次轧至厚度为0.267～0.46mm的成品。清洗切边使用碱液对产品表面进行脱脂、去污处理后，再使用无离子水进行漂洗。三机架冷连轧轧制速度≥900m/min；三机架冷连轧成品出口温度：80～130℃。三机架冷连轧使用全油基轧制油作为冷却润滑液。
以下结合具体实施例，来详细说明本发明。
实施例1
本实施例所述5182铝合金拉环料基材的合金状态：5182/H19，成品厚度：0.267mm，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→均热→(1+4)热连轧→三机架冷连轧一道次→清洗切边→三机架冷连轧一道次→拉弯矫→成品剪切。
1)熔铸：熔铸后铝水化学成分：Si:0.1181％、Fe：0.2328％、Cu：0.0546％、Mn：0.3593％、Mg：4.6379％、Cr：0.0256％、Zn：0.0309％、其他单个杂质≤0.03％、合计≤0.15％，其余为Al，熔炼温度：755～760℃、精炼温度：776～780℃、铸造温度：708～710℃。
2)均热：铸锭温度490℃，保温时间：2小时。
3)(1+4)热连轧：使用1+4热连轧，粗轧21道次，再经过4机架连轧机轧制，卷材出口厚度2.5mm，出口温度：320℃。
4)三机架冷连轧：使用三机架冷连轧将热轧坯料从厚度为2.5mm的卷材轧至0.60mm的半成品，冷轧道次分配：2.5→1.295(48.2％)→0.86(33.6％)→0.60(30.2％)，冷轧半成品经过切边、碱液清洗，去除表面油脂后，再使用三机架冷连轧将半成品卷材从厚度0.60mm轧至0.267mm，冷连轧分配道次0.60→0.44(26.7％)→0.33(25％)→0.267(19.1％)。冷连轧轧制速度：900m/min，冷轧出口温度80℃，冷轧总加工率：89.3％。
拉弯矫：经过冷轧后的成品存在波浪以及翘曲等缺陷，通过拉弯矫直机对产品板形进行修复，均衡材料内部残余应力，控制波长、波高、纵向的翘曲。
成品剪切：经拉弯矫后的产品，按照订单宽度规格进行剪切。
采用实施例1生产的5182拉环料基材的成品性能如表1所示。
表1采用实施例1生产所得到的5182铝合金拉环料的成品性能。
对比实验例1
本实验例所述5182铝合金拉环料基材的合金状态：5182/H19，成品厚度：0.267mm，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→均热→(1+4)热连轧→单机架冷轧一道次→单机架冷轧二道次→单机架三道次→清洗切边→单机架冷轧四道次→单机架冷轧五道次→拉弯矫→成品剪切。
1)熔铸：熔铸后铝水化学成分：Si:0.088％、Fe：0.244％、Cu：0.054％、Mn：0.344％、Mg：4.576％、Cr：0.024％、Zn：0.0260.25％、其他单个杂质≤0.03％、合计≤0.15％，其余为Al，熔炼温度：755～760℃、精炼温度：776～780℃、铸造温度：708～710℃。
2)均热：同实施例1。
3)(1+4)热连轧：同实施例1。
4)单机架冷轧：使用单机架冷轧三道次将热轧坯料从厚度为2.5mm的卷材轧至厚度为0.6mm的半成品，冷轧道次分配：2.5→1.5(40％)→0.95(36.7％)→0.6(36.8％)，冷轧半成品经过切边、碱液清洗，去除表面油脂后，再使用单机架冷轧两道次将半成品卷材从厚度0.6mm轧至厚度为0.267mm的成品，冷轧分配道次0.6→0.39(35％)→0.267(31.5％)。单机架冷轧轧制速度：900m/min，冷轧出口温度80℃，冷轧总加工率：89.3％。
拉弯矫：同实验例1。
成品剪切：同实验例1。
采用对比实验例1生产的5182拉环料基材的成品性能如表2所示。
表2采用对比实验例1生产所得到的5182铝合金拉环料的成品性能。
与对比试验例1比较，实施例1的最大区别在于冷轧工序。实施例1及对比实验例1从熔铸到热轧工序结束其时耗、能耗及成品率大约一致，热轧工序后的卷材重量为20215Kg，厚度为2.5mm，宽度为1560mm。表3为实施例1与对比实验例1冷轧工序的时耗与冷轧后成品率对比数据。
表3实施例1与对比实验例1冷轧工序的时耗与冷轧后成品率对比
实施例2
本实施例所述5182铝合金拉环料基材的合金状态：5182/H19，成品厚度：0.38mm，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→均热→(1+4)热连轧→三机架冷连轧一道次→清洗切边→单机架一道次→单机架二道次→拉弯矫→成品剪切。
1)熔铸：熔铸后铝水化学成分：Si:0.0941％、Fe：0.2539％、Cu：0.0507％、Mn：0.3591％、Mg：4.6225％、Cr：0.0287％、Zn：0.027％、其他单个杂质≤0.03％、合计≤0.15％，其余为Al，熔炼温度：734～741℃、精炼温度：741～746℃、铸造温度：693～695℃。
2)均热：铸锭温度470℃，保温时间：3小时。
3)(1+4)热连轧：使用1+4热连轧，粗轧21道次，再经过4机架连轧机轧制，卷材出口厚度2.7mm，出口温度：323℃。
4)三机架冷连轧：使用三机架冷连轧将热轧坯料从厚度为2.7mm的卷材轧一道次至0.75mm的半成品，冷轧道次分配：2.7→1.75(35.2％)→1.15(34.3％)→0.75(34.8％)，冷轧半成品经过切边、碱液清洗，去除表面油脂后，再使用单机架冷轧将半成品卷材从厚度0.75mm轧至0.38mm，冷轧分配道次0.75→0.52(30.7％)→0.38(27％)。冷连轧轧制速度：1104m/min，冷轧出口温度96℃，冷轧总加工率：90％。
拉弯矫：同实例1。
成品剪切：同实例1。
采用实施例2生产的5182拉环料基材的成品性能如表4所示。
表4采用实施例2生产所得到的5182铝合金拉环料的成品性能。
实施例3
本实施例所述5182铝合金拉环料基材的合金状态：5182/H19，成品厚度：0.46mm，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→均热→(1+4)热连轧→三机架冷连轧一道次→清洗切边→单机架一道次→单机架二道次→拉弯矫→成品剪切。
1)熔铸：熔铸后铝水化学成分：Si:0.1064％、Fe：0.2439％、Cu：0.0628％、Mn：0.2015％、Mg：4.6920％、Cr：0.0306％、Zn：0.026％、其他单个杂质≤0.03％、合计≤0.15％，其余为Al，熔炼温度：720～726℃、精炼温度：740～745℃、铸造温度：690～693℃。
2)均热：铸锭温度480℃，保温时间：3小时。
3)(1+4)热连轧：使用1+4热连轧，粗轧25道次，再经过4机架连轧机轧制，卷材出口厚度3.5mm，出口温度：350℃。
4)三机架冷连轧：使用三机架冷连轧将热轧坯料从厚度为3.5mm的卷材轧一道次至0.85mm的半成品，冷轧道次分配：3.5→2.09(40.3％)→1.31(37.3％)→0.85(35.1％)，冷轧半成品经过切边、碱液清洗，去除表面油脂后，再使用单机架冷轧将半成品卷材从厚度0.85mm轧至0.46mm，冷轧分配道次0.85→0.55(35.3％)→0.406(26.2％)。冷连轧轧制速度：1060m/min，冷轧出口温度130℃，冷轧总加工率：88.4％。
拉弯矫：同实例1。
成品剪切：同实例1。
采用实施例2生产的5182拉环料基材的成品性能如表5所示。
表5采用实施例2生产所得到的5182铝合金拉环料的成品性能。
从实施例1、实施例2、实施例3可以看出用三机架冷连轧生产的5182铝合金拉环料与用6辊单机架冷轧生产的在力学性能极其表面质量在同一水平，均达到行业标准，并符合客户的使用要求，且用三机架冷连轧生产在耗时及成品率上有很大的提高，能给企业生产带来较大的经济效益。
以上所述的实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都是属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (2)
1.一种5182铝合金拉环料基材的生产方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：熔炼、精炼、铸造、锯切、铣面、均热、1+4热连轧、冷轧；
其中，熔炼、精炼、铸造后铝水化学成分为：Si：0.1181％、Fe：0.2328％、Cu：0.0546％、Mn：0.3593％、Mg：4.6379％、Cr：0.0256％、Zn:0.0309％，其他单个杂质≤0.03％、合计≤0.15％，其余为Al；熔炼温度：755～760℃、精炼温度：776～780℃、铸造温度708～710℃；
其中，铸锭均热时，铸锭温度：490℃；铸锭保温时间：2小时；
其中，热连轧过程使用1+4热连轧，先使用可逆式粗轧机轧制21～25道次，将铸锭加工成板坯；板坯经料头剪切除料头后，再使用4机架热连轧机轧制，热轧坯料出口厚度：2.5mm；热轧终轧温度：320℃；
其中，所述冷轧工艺步骤包括：将厚度为2.5mm的热轧坯料经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.6mm的半成品，冷轧道次分配：48.2％→33.6％→30.2％；半成品经过清洗切边后，再经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.267mm的成品，冷轧道次分配：26.7％→25％→19.1％；三机架冷连轧轧制速度为900m/min，三机架冷轧成品出口温度80℃；
三机架冷连轧使用全油基轧制油作为冷却润滑液。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，清洗切边使用碱液对产品表面进行脱脂、去污处理后，再使用无离子水进行漂洗。
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