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【技术】铝合金热轧工艺要点

发布时间:2022-09-14 21:37:39 来源:火狐体育登录入口 作者:火狐体育全站在线登录



内容简介:  热轧一般指在金属再结晶温度以上进行的轧制。在热轧时,变形金属同时存在硬化和软化过程,因受变形速度的影响,只要回复和再结晶过程来不及进行,金属随变形程度的增加就会产生一定的加工硬化。但在热轧温度范围内,软化过程起主导作用,因而,在热轧终了时,金属的再结晶常不完全,热轧后的铝合金板带材呈现为再结晶与变形组织共存的组织状态。  (1)热轧能显著降低能耗,降低成本。热轧时金属塑性高,变形抗力低,大大减少了金属变形的能量消耗。  (2)热轧能改善金属及合金的加工工艺性能,即将铸造状态的粗大晶粒破碎,显微裂纹愈合,减少或消除铸造缺陷,将铸态组...

  热轧一般指在金属再结晶温度以上进行的轧制。在热轧时,变形金属同时存在硬化和软化过程,因受变形速度的影响,只要回复和再结晶过程来不及进行,金属随变形程度的增加就会产生一定的加工硬化。但在热轧温度范围内,软化过程起主导作用,因而,在热轧终了时,金属的再结晶常不完全,热轧后的铝合金板带材呈现为再结晶与变形组织共存的组织状态。

  (1)热轧能显著降低能耗,降低成本。热轧时金属塑性高,变形抗力低,大大减少了金属变形的能量消耗。

  (2)热轧能改善金属及合金的加工工艺性能,即将铸造状态的粗大晶粒破碎,显微裂纹愈合,减少或消除铸造缺陷,将铸态组织转变为变形组织,提高金属的加工性能。

  (3)热轧通常采用大铸锭、大压下量轧制,不仅提高了生产效率,而且为提高轧制速度、实现轧制过程的连续化和自动化创造了条件。

  (4)热轧不能非常精确地控制产品所需的力学性能,热轧制品的组织和性能不够均匀。其强度指标低于冷作硬化制品而高于完全退火制品;塑性指标高于冷作硬化制品而低于完全退火制品。

  (5)热轧产品厚度尺寸较难控制,控制精度相对较差;与冷轧制品相比,热轧制品的表面较粗糙, R,值一般为0.5—1.5um

  热轧产品一般分为两大类,一类是热轧厚板,另一类是热轧卷。热轧厚板是指厚度不小于6.0mm的铝合金板材,主要品种有热 轧板(H112)、退火板(0)、淬火或淬火预拉伸板等,热轧厚板在 热轧机上通常采用块片法生产,其典型工艺流程是:铸锭(均匀化) 铣面、铣边加热热轧剪切中断矫直。

  厚度小于6.0mm的铝合金板材采用卷式法生产,主要任务是为 冷轧提供坯料,其工艺流程是:铸锭(均匀化)铣面、铣边加 热热轧(开坯轧制)热精轧(卷取轧制)卸卷。

  热轧所用铸锭是采用连续、半连续、铁模等铸造方法生产的扁 锭。现代化的大生产多采用半连续铸造方法生产扁锭,铸锭的重量可 从几吨到几十吨。为了保证产品质量和满足加工工艺性能要求,对铸 锭规格尺寸和形状的选择、表面及内部质量的控制均有严格的要求, 在热轧前必须根据合金的工艺特性和最终产品的用途对铸锭进行表面 处理和热处理。

  热轧前的准备工作包括:铸锭的选择、铸锭均匀化退火、铸锭的 表面处理、铸锭的加热等工序。

  铸锭的选择应充分考虑工厂固有的设备能力和工艺条件、生的 合金品种和质量要求、生产组织要求等因素,遵循高质量、高效率、 低成本的原则。一般而言,铸锭越厚,总变形量越大,有利于提高最 终产品的性能;厚度较大的产品,宜选择厚度较大的铸锭,否则变形 量不足,将影响产品组织与性能。铸锭的宽度主要由成品宽度确定, 考虑不同的合金品种及加工特性,应留足切边量。铸锭长度主要取决 于轧制速度、辊道长度及铸造设备等。

  确定铸锭尺寸,首先根据生产规模确定铸锭的质量大小,还应考虑合金工艺性能、生产方法、产品规格、设备能力等条件。铸锭尺寸用厚度x宽度x长度(即HxBxL)表示。

  合理选择铸锭厚度与产品最终质量、生产率和成品率关系很大。对同一厚度的产品,铸锭越厚,总变形量越大,热加工越深入,能保证铸态组织转变为热加工组织,保证产品性能要求。厚度较大的产品,宜选择厚度较大的铸锭,否则热轧或冷轧变形量不足,影响产品组织与性能。铸锭厚度大,便于生产过程的连续化,切头、切尾损失少,生产率和成品率高。

  铸锭厚度还受合金特性、设备条件限制。如果热轧机能力小,生产规模不大,其铸锭厚度小。但最小铸锭厚度主要受产品最低加工率的限制,并与铸造条件及铸锭宽度有关。考虑轧机能力,一般轧辊直径与铸锭厚度之比为5~7。目前我国一般中小厂铸锭厚度在80mm以下,大厂在300mm左右,国外铸锭最大厚度达660mm。

  铸锭宽度主要由成品宽度确定。一般考虑轧制时的宽展量和切边量,然后取成品宽度的整数倍作为铸锭的宽度。铸锭宽度可以用下式计算:

  考虑轧辊长度对铸锭宽度的限制,应便于操作与板形控制等,视不同轧制条件而定,一般取辊身长度的80%以下。铸锭宽度受铸造设备和工艺限制。为减少设备,提高铸锭质量,铸锭宽度也可由锭厚确定,一般铸锭的宽厚比为3~7。

  为减少铸造设备,铸锭宽度规格不宜多,但是要满足多宽度的要求,通常可采用以下措施:(1)当成品宽度大于所选铸锭宽度时,如轧机能力允许,可采用横轧。即铸锭纵轴方向与轧辊轴线平行送入轧辊的轧制方法。如半连续铸锭,按不同宽度要求,锯切相应的铸锭长度进行横轧;(2)用块式法生产冷轧板时,可在热轧或冷粗轧后,下料横轧;(3)热轧时先纵轧到所需宽度,再转向90°横轧直至完成。纵轧是指铸锭纵轴方向与轧辊轴线垂直送入轧辊的轧制方法,板带材轧制通常采用这种方法;(4)先角轧后纵轧,也能使铸锭展宽而达到所需宽度。所谓角轧是指铸锭纵轴方向与轧辊轴线°)送入轧辊的轧制方法。两对角线交替轧制一定道次,至所需宽度然后纵轧,并使轧件形状不致发生歪斜;(5)铁模铸造,设计模子宽度可以调节,也能改变铸锭宽度。

  铸锭长度主要取决于轧制速度、辊道长度及铸造设备等。当铸锭厚度和宽度一定时,锭越长、越重,生产率和成品率越高。若设备条件允许,在保证终轧温度下,尽可能采用较长的铸锭。根据设备条件,确定铸锭长度要满足产品最终长度的要求,或定尺长度的整数倍(剪掉头尾)。块式法生产,不仅要考虑热轧辊道长度,如果热轧后直接冷粗轧,还要考虑冷轧机前后辊道长度和便于操作等。在铸锭厚度和宽度确定之后,可用铸锭重量计算铸锭长度。

  生产板材的铸锭,一般为长方形扁锭。铸锭外形应保证沿横向厚度均匀。端头或侧面应规整,或者呈圆弧形等,这不仅防止轧制过程不均匀变形产生裂纹或“张嘴”等缺陷,轧制时还能改善咬入。

  由于铸锭头尾组织存在很多硬质点和铸造缺陷,对产品质量和轧制安全有一定影响,因此,根据产品质量要求和合金特性,热轧前对铸锭头尾采取以下三种处理方法:

  (1)对表面质量要求不高的产品,保留铸锭头尾原始形状,即热轧前不对铸锭头尾作任何处理,以最大限度地提高成材率,降低成本。

  (2)对表面质量要求较高的产品,如3004 (3104)制罐材料等,应将铸锭底部圆头部分切掉,切头长度因合金特性和产品质量要求不同而异,但至少要切掉非平行直线部分(即整个圆弧部分),一般切去量为200—250mm

  (3)下列五种情况须将铸锭底部圆头和浇口部收缩部分切掉:1)表面要求极高的产品;2)热轧时易张嘴分层的合金,如5x xx系合金;3)需包铝轧制的合金;4)为保证宽度尺寸而横向轧制的板材;5)根据工艺条件,为保证成品质量大小符合要求而调整铸锭长度。

  切去部分的长度因产品质量要求和合金特性不同而异,但至少应保证:(1)铸锭底部应切去非平行直线)铸键浇注口应切去从收缩口的最底部算起距铸锭心部不能少于100mm,一般浇注口整体切去量为200mm

  铸锭规格应根据产品的合金、品种、规格和技术要求,以及工厂的设备能力和生产批量来确定。下图列出了国内某厂采用固定结晶器生产的部分铸锭尺寸。

  铸锭的质量对产品加工的工艺性能及最终质量影响很大。铸锭质量除铸锭尺寸与形状要满足要求外,还包括铸锭的化学成分、表面和内部质量应符合技术标准。

  铸锭的化学成分不符合技术标准,或化学成分不均,不仅恶化加工过程的工艺性能,导致加工困难,而且产品最终组织性能会达不到技术要求。因此,铸锭的化学成分必须符合标准,保证成分均匀。

  铸锭表面应无冷隔、裂纹、气孔、偏析瘤及夹渣等缺陷,表面光洁平整。否则,冷隔会导致热轧后表面粗糙,或起皮、裂边;裂纹会使锭铸内部氧化,热轧开裂、起皮;气孔不能压合,会引起表面起皮或起泡;偏析瘤会导致热脆、碎裂或分层等。因此,铸锭表面通常要用机械铣削(铣面)、清洗或修刮等方法,尽可能消除上述缺陷。

  铸锭内部缺陷,成分、组织不均,对加工过程及产品质量影响极大,甚至造成大量废品。铸键内部常见缺陷有偏析、缩孔、裂纹、气孔及非金属夹杂物等。

  铸锭化学成分不均匀的现象称为偏析。晶内偏析,一般通过热处理和加工方法来消除;晶界偏析是低熔点物质聚集于晶界,使铸锭热裂倾向增大,产品容易发生晶界腐蚀。如高镁铝合金中的钠脆;宏观偏析,即铸锭内外部成分不一致,使铸锁及加工产品的组织和性能不均。如硬铝铸锭中锡及铜的反偏析,引起热脆,容易轧裂。宏观偏析不能靠均匀化退火消除,要特别注意防止其产生。

  铸锭中部和头部等地方,常出现收缩孔洞。细小而分散的缩孔(缩松),轧制时一般可以压合;容积大且聚集有气体和非金属夹杂物的集中缩孔,不能压合,只能伸长,而且热轧造成铸锭沿缩孔轧裂或分层,或退火出现起皮、起泡等废品。

  铸锭内部裂纹使塑性降低,容易轧裂,或导致产品性能降低。轧制时气孔可被压扁,而难以压合,常常在轧制和热处理过程中,产生起皮、起泡现象。对铝及铝合金,气孔是铸锭生产中经常遇到而又难以完全消除的重要缺陷,潮湿天气更为严重。夹渣是铸锭中的金属与非金属夹杂物,轻金属多内部夹渣,重金属多表面夹渣。夹渣对产品力学性能影响很大。有些夹渣轧制时,沿金属延伸方向被拉长、展平,使金属横向强度比纵向约低50%,伸长率约低90%,并出现起皮或分层。

  由此可见,提高铸锭内部质量,对改善加工工艺性能、提高产品质量和成品率具有重要的意义。为了保证铸锭质量,除对铸链进行成分分析、低倍或高倍组织检查、无损探伤之外,热轧前还要进行铸锭表面处理和均匀化退火。

  热轧前铸锭均匀化退火的目的是使铸锭中的不平衡共晶组织在基体中分布趋于均匀,过饱和固溶元素从固溶体中析出,以消除铸造应力,提高铸锭塑性,减小变形抗力,改善加工产品的组织和性能。铸锭产生非平衡结晶组织的原因是结晶时扩散过程受阻,这种组织在热力学上是亚稳定的,若将铸锭加热到一定温度,提高铸锭内能,使金属原子的热运动增强,不平衡的亚稳定组织逐渐趋于稳定组织。

  铸锭均匀化过程,是通过合金元素的扩散来实现的。铸锭均匀化退火时,原子的扩散主要是在晶内进行的,使晶内化学成分均匀。它只能消除晶内偏析,对区域偏析影响很小。由于均匀化退火是在不平衡固相线或共晶线温度以下进行的,分布在铸锭各晶粒间的不溶物和非金属夹杂缺陷,不能通过溶解和扩散过程消除,所以,均匀化退火不能使合金中基体晶粒的形状发生明显的改变。在铸锭均匀化退火过程中,除原子的扩散外,还伴随着组织上的变化,即富集在晶粒和枝晶边界上可溶解的金属间化合物和强化相的溶解和扩散,以及过饱和固溶体的析出及扩散,从而使铸锭组织均匀处理,加工性能得到提高。

  硬铝合金铸锭,如2A11、2A12、7A04、7A03、7A05、7A09等,热轧前必须进行组织均匀化处理。成分简单、塑性较高的软铝合金,如纯铝、3A21等,对产品最终组织、性能有特殊要求(例如要求晶粒细小,深冲能好等)时,也要进行组织均匀化,否则软铝合金可不进行组织均匀化。

  均匀化退火的工艺制度包括退火温度、加热速度、保温时间及冷却速度。在铝合金铸锭均匀化退火工艺参数中,起主要作用的是退火温度。

  工业生产中通常采用的均匀化退火温度为0.9T<T<0.95T,T为实际开始熔化温度。有时在低于非平衡固相线温度进行均匀化退火难以达到组织均匀化的目的,即使能达到,也需要很长时间。为加强均匀化过程,应尽可能提高均匀化退火温度,可采用高温均匀化退火,即在非平衡固相线温度以上和平衡固相线温度以下的退火工艺。均匀化温度尽可能选高一些,但应低于不平衡固相线或合金中低熔点共晶温度5~40℃。合理的退火温度,往往要通过实验确定。

  保温时间应保证一定的退火温度,使非平衡相溶解,晶内偏析消除,但应根据合金特性、铸锭尺寸、偏析程度、第二相的形状及大小和分布、加热设备和温度等,确定保温时间的长短。实践证明,均匀化过程的速率随时间延长,而由大逐步减小。因此,过分延长保温时间是不适宜的,会使金属的烧损和能耗增加,降低生产率。

  均匀化后铸锭可随炉冷却,也可出炉空冷。冷却速度对硬铝等不宜太快,以免产生淬火效应。

  铸锭均匀化退火可以单独进行,也可以和热轧前加热结合进行。即将铸锭加热到均匀化退火温度,保温一定时间后降到热轧温度,接着热轧,既减少工序,又节省能耗。但是,均匀化退火温度高,时间长而能耗大,对成分简单、偏析不严重及塑性好的合金,不必进行均匀化处理。

  在大量研究和工厂的实践基础上制定了铝及铝合金最佳均匀化退火制度,表列出了工业常用的铝合金铸锭均匀化退火制度。

  (1)热处理工装炉前要检查设备运转,炉门封闭、吊具等情况,确认正常后方可装炉。

  (2)热处理工要在均热记录本上写明日期、装炉时间、合金牌号、熔次、炉号、数量、均热制度、送电、停电与改定温及出炉时间,并签字。

  (3)同一均热制度的铸锭可装入同一炉;同熔次的两个铸锭必须装在同一炉中。出炉后立即装炉或交替出炉。装出炉要停电、停风,并使用安全架。

  5)均热炉的仪表、电偶、整个温控系统匹配误差在±4℃之内;空炉测温温差不高于10℃。

  (6)根据上班或本班热处理工要求的温度、时间,及时、准确地送电、停电或改定温。

  (7)根据记录的均热制度,在需改定温前1—2h,观察各区仪表指示温度。如果二区或二区以上提前达到定温温度,应提前改定温,但所提前的时间必须加在保温时间里,即延长保温时间,使总的时间不变。

  (8)发现铸锭表面不正常,铸锭均热超过规定温度和时间或发现铸锭表面有黑色析出物及发生其他特殊情况时,应进行显微组织检验,在确认组织无过烧后,方可投产。

  (9)对均火的2A12、2024铸锭应在高温端取样进行显微组织检验,每炉不少于一个试样。取试样位置在距铸块表面15—20mm区域。

  (10)在工业生产中,铸键均匀化退火最好采用带有强制热风循环系统的电阻炉,并且要设有灵敏的温度控制系统,确保炉膛温度均匀。

  (11)为了有效地利用电炉,要求把均匀化退火的铸锭,根据合金种类、外形尺寸和均匀化退火温度进行分类装炉。炉温高于150℃时可直接装炉,否则炉子要按电炉预热制度进行预热。在装炉时,铸锭在炉内的位置要留有间隙,保证热风畅通。

  (12)均匀化铸锭的冷却速度,一般不加严格控制,在实际生产中可以随炉冷却或出炉堆放在一起在空气中冷却。但冷却太慢时,从固溶体中析出相的质点会长得很粗大。

  (13)均匀化退火时,先将加热炉定温到均匀化温度,铸锭装炉后,待铸锭表面温度升到均匀化温度后才开始计算保温时间。一般是大锭采用时间的上限,小锭采用时间的下限;温度高的采用时间的下限,温度低的采用时间的上限。

  铸锭表面处理可分为机械处理、化学处理及表面包覆三种方法。5.2.3.1 铸锭表面机械处理

  将铸锭表面全部或局部剥去一层,常用铣面、刨边等方法,机械消除铸锭表面缺陷。

  镁含量大于3%的铝—镁合金铸锭,高锌铝合金铸锭,以及经顺压的2xxx系合金铸锭小面表层在铸造冷却时,产生边部的偏析瘤,富集了Fe、Mg、Si等合金元素,形成非常坚硬的质点,热轧时边部极易破碎开裂,影响正常轧制,因此,该类铸锭热轧前均需刨边(侧面铣效果最佳)。一般表层急冷区厚度约5mm,所以刨边深度一般控制在5~10mm范围即可,刨边后应无明显毛刺,刀痕均匀,刀痕深度不大于3.0mm。

  铸锭小面弯曲度过大,不利于热轧辊边轧制,严重时易造成轧制带材产生镰刀弯而无法纠正,因此,当铸锭小面弯曲度超过控制范围(3mm/m)时,也可采用刨边的方法进行纠正。

  半连续铸造法生产的铝合金铸锭,其表面常有偏析瘤、夹渣,结疤和裂纹等缺陷,对面积大的缺陷,采用铸锭铣面,即用铣削或刨削法除去一层表皮。由于偏析瘤中合金元素含量较高,在热轧时塑性很低,易被压碎或压裂、碎裂的金属及其所含灰尘和脏物压入板面后,将造成金属压人或非金属、压入缺陷。其表面缺陷如不铣掉,必将恶化产品质量。

  铸锭的铣面是在专用的机床上进行的,有单面铣、双面铣、双面铣带侧面铣等。目前国内大多数中小型企业采用的设备是单面铣,铣削过程需进行一次翻面,生产效率低,铣削面易机械损伤;国外大型铝加工厂大多采用双面铣或双面铣带侧面铣,生产效率高,表面质量好。根据铣面时采用的润滑冷却方式不同,可分为湿铣和干铣,湿铣采用乳液进行冷却和润滑,乳液浓度一般为2% —20%,铣削完毕需用航空洗油清擦或用蚀洗的方法除掉表面残留的污物;干铣即铣面时不加冷却润滑剂,采用油雾润滑,其优点是表面清洁无污物,铣削完毕即可装炉加热。

  一般而言,除表面质量要求不高的普通用途的纯铝板材,其铸锭可用蚀洗代替铣面外,其他所有的铝及铝合金铸锭均需铣面。铸锭表面铣削量应根据合金特性、熔铸技术水平、产品用途等原则来确定。其中,所采用的铸造技术是决定铣面量最主要的因素,例如目前先进的电磁铸造技术、LHC (low head carbon)铸造技术等,其铸锭表面急冷区厚度小于1mm,显然,其铸锭铣面量大大减少。铸锭表面铣削量的确定要同时兼顾生产效率和经济效益。铣面时铣削深度要适当,每面铣削的最小深度视铸锭表面情况而定。一般情况,铸锭铣面量为5—30mm,最大铣面量不超过40mm,根据合金成分的不同,硬铝合金或表面缺陷较深的取上限,纯铝或表面缺陷较浅的取下限。铸锭的最小铣面深度也不一样。

  (3)每一次刨边的最大吃刀量不得超过5mm,每边刨光量不得超过10mm,表面的黑皮或缺陷必须刨净,小面要保证圆滑过渡。

  (6)铣面后刀痕深度不准超过0.1mm,铸块厚度差不准超过3mm,机械碰伤不准超过3mm,铸块按熔次堆放。

  (7)铣削后铸锭在搬运存放过程中应避免磕碰伤,保持存放环境的清洁,避免受灰尘、油污的污染,存放时间一般不要超过24h。

  (10)正确选择床面移动速度,及时更换铣刀,铣削后铸块表面不允许有粘铝、起皮、气孔、夹渣、表面裂纹和疏松等。

  (11)铣面后擦净乳液、铝屑,防止产生压坑和腐蚀,铣面后刀痕深度不准超过0.1mm,铸块厚差不准超过3.0mm。

  (12)按熔次和铣面堆放。吊铸块要平稳、轻吊轻放。铣面后机械碰伤深度不准超过3.0mm。

  铸锭表面化学处理,是指用化学方法除去表面的油污和脏物,使铸锭表面生成新的光亮氧化膜的过程,又称蚀洗。铸锭及包铝板蚀铣的目的是采用化学腐蚀的方法清其表面的油污及脏物,使之清洁。

  硬铝合金铸块,如2A06、2A11、2A12、2014等铣面后在加热前应进行蚀洗,铸造表面质量好且板材表面无特殊要求的工业纯铝铸锭,可以不经铣面而直接进行蚀洗。蚀洗后的铸块,存放时间不应过长(一般不超过24h),如果存放时间过长而落有灰尘时,在加热前必须再次进行蚀洗,或用航空汽油擦净。

  高锌、高镁铝合金块,如7A04、7A09、5A05、5A06等合金铸块,不能进行蚀洗。这些合金有的蚀洗后表面变黑(含有高锌铝的合金),有的表面易产生白点(含有高镁的合金),所有这些都将恶化产品质量。上述合金加热前必须用航空汽油清擦铸块表面。

  包铝板要进行蚀洗,并擦净表面,便于热轧时包铝板与铸锭牢固焊合,防止退火后产生气泡等缺陷。

  蚀洗的工艺流程是:碱洗(NaOH浓度15% ~25%,温度60~80℃,浸泡时间2~10min)室温流动水洗酸洗(HNO,浓度15%~30%,室温,浸泡时间2~4min)室温流动水洗热水洗(温度不低于70℃)吹干或擦干。

  (2)铸块装炉时要用浸湿航空汽油的毛巾擦净表面,待铸块上的汽油全部挥发后方可装炉。

  (3)允许用刮刀或钢丝刷修除蚀洗或铣面时产生的表面缺陷,其深度铸块不应超过3mm;包铝板不应超过实际厚度的5%,用刮刀处理后的缺陷应圆滑。

  (4)长期存放的铸块,若灰尘太厚或油污较重,经蚀洗不能除掉的,需重新铣面,不允许只擦面就装炉。

  (5)表面处理后,存放时间超过24h的铸块、包铝板和夹边需按原方法重新处理。

  (6)蚀洗后的铸块,包铝板和夹边不允许有影响焊合质量的缺陷,如水痕、水锈、碱痕和脏手印等。

  (7)经表面处理的铸块应轻吊、轻放,防止碰撞伤。碰撞伤深度及修理后深度不允许超过3mm。

  (8)不铣纯铝锭块表面偏析瘤超过5mm或有分层、金属瘤等缺陷时,需铣面后投产。

  铸锭表面包覆是指铸锭表面或两侧面上,用机械的方法衬上和铸锭大小相近的纯金属或合金板材。然后随铸锭加热、热轧或冷轧直至成品。外层金属称包覆层,内层金属称为基体。用这种方法生产的板材,实质上是一种双金属产品。

  包铝是把包铝板放在铣过面的铸块两面上,通过热轧使包铝板与铸块牢固焊接在一起。表面包铝可分为工艺包铝和防腐包铝两大类。为了改善铝合金的加工工艺性能(如热轧表面裂纹)而进行的包铝,称为工艺包铝;为了提高铝合金产品抗蚀性能而进行的包铝,称为防腐蚀包铝。防腐蚀包铝又分为正常包铝和加厚包铝。加厚包铝是在特殊条件下使用的板材,需要较高的抗腐蚀能力,采取加厚包覆层的方法。

  选择硬铝合金包铝层材料的原则是:在腐蚀介质的作用下,使包铝层对于基体(铸块)成为阳极材料,以电化学方式起保护作用。在包铝层局部遇到破坏时(如划伤、擦伤等)对基体金属也能起到稳定的保护作用。硬铝合金主要指2xxx系、6xxx系、7xxx系以及镁含量较高的铝合金(如5A06)等。7xxx系合金采用含锌的7A01包铝板,其他合金采用1A50包铝板。

  为提高硬铝合金热塑性,我国首创了侧面包铝新工艺。侧面包铝工艺是:采用7A01, 1ASO厚度7~9mm,其宽度略小于铸块厚度的侧面包边用夹边(铝条),经蚀洗后,在铸块加热前与包铝板同时放在铸块两侧。加热后,经轧机前几道给予一定加工率和立辊滚边轧制,使铸块上下两面及两个侧面用包铝层焊在一起。减少热轧裂边,大大提高了硬铝合金的工艺塑性,这是由于在热轧时产品的边部裂纹已被塑性高的纯铝所充满并与基体牢固焊合在一起,形成一个可靠的闭锁。继续轧制时,已形成的裂纹不易扩展,从而提高了热轧和冷轧的工艺塑性,减少了冷轧时中间退火次数,减少冷轧的断带次数,相应地提高了板材的成品率和生产效率。

  (2)铸块包铝板合金、规格要与工艺要求及订货标准相适应。(3)包铝板应在铸块上放正,并与咬入端对齐。

  (4)对需放入弯边包铝板的合金铸块,装炉时应放上夹边。(5)包铝板不弯边时,夹边分开放在铸块上面。

  铝及铝合金铸锭加热,通常是在辐射式电阻加热炉、带有强制空气循环的电阻加热炉或天然气加热炉内进行。天然气加热炉加热速度快,温度均匀,有利于现代化连续性的大生产。

  加热温度必须满足热轧温度的要求,保证合金的塑性高、变形抗力低。热轧温度的选择是根据合金的平衡相图、塑性图,变形抗力图、第二类再结晶图确定的,其计算方法按式计算。

  实际生产过程中,为补偿出炉到热轧开坯前的温降损失,保证热轧温度,金属在炉内温度应适当高于热轧温度。

  加热及保温时间的确定,应充分考虑合金的导热特性、铸锭规格、加热设备的传热方式以及装料方式等因素,在确保铸锭达到加热温度且温度均匀的前提下,应尽量缩短加热时间,以利于减少铸锭表面氧化,降低能耗,防止铸锭过热、过烧,提高生产效率。铸锭厚度越大所需的加热时间越长,铸锭的加热时间可按经验公式计算。

  表列出了不同规格的铝及铝合金铸锭在推进式加热炉和辐射式双膛链式加热炉内的加热制度。

  (2)加热炉送电、停电以及改温等作业,由热处理工通知仪表工执行,并在记录本上注明日期、班次、炉号、定温温度、送电时间、改定温温度、时间,并签字。除紧急情况外,热处理工不得擅自送电、停电或改定温。

  (3)生产前按生产任务单备好铸块,包铝板等,装炉时由检查员按生产卡片认真核对装炉铸块的合金、状态、规格、数量、包铝板等,并记录在生产卡片上。

  (5)铸块、包铝板表面应清洁、无油污、灰尘、水痕、碱痕、腐蚀、起皮、夹渣、分层、气孔、气泡、金属瘤,以及高度大于5.0mm的偏析瘤、拉裂、铝胡子等缺陷。其机械碰伤深度和刮修深度不超过3mm,对包铝板用铸块不超过实际厚度5%。

  (7)短尺小方锭装炉时,当实际规格与生产卡片上的铸块规格不等时,须修改生产卡片上的规格后方可装妒。

  (8)一次与二次加热铸块,铣面与不铣面铸块、蚀洗与擦面铸块,都应分别装护。如混装时,须通知热处理工采取措施:装炉时要合理安排先后顺序,采用中间空区、分区定温、分区停电、送电等,使铸块的加热温度达到要求。

  (9)装炉时,铸块或包铝板放在加热炉链条上之前,应垫上符合要求的铝垫,防止铸块与链条接触,铝垫与铸块接触面必须清洁,并根据铝垫使用情况,及时更换。

  (11)铸锭在炉内最长停留时间超过规定时,检定氧化程度不会影响热轧及产品质量时,可以进行热轧。

  (12)加热过程中,每沪至少打开炉门两次,检查加热元件是否断相,发现断相要采取措施,保证铸块出炉温度合乎要求。

  (13)出炉时应检查炉子定温、保温时间、出炉温度,检查铸块有无过烧迹象及表面氧化程度。

  (14)热处理工在保温时间1h范围内,可以自行调整加热时间和在不超过定温的前提下,分区送电、停电和改定温。

  (15)出炉后,热处理工应检查铸块下表面的铝垫是否全部掉落,并用风吹净铸块表面上的灰尘。

  (16)出炉铸块表面发黑或有析出物时,不得供热轧机生产,应 做高倍检查,看是否过烧。

  (17)空炉测温时,保温阶段同一区最大温差不超过20℃;带负荷测温时,保温阶段同一区内金属最大温差不超过15℃。测温与温挖系统的匹配误差不超过t5℃。