Aluminium verarbeitung
Methode der Verarbeitung von Aluminium?
In der Aluminiumverarbeitung werden Aluminiumbarren durch Kunststoffverarbeitung zu Materialien verarbeitet. Die wichtigsten Methoden sind Walzen, Extrusion, Zeichnen und Schmieden. Die industrielle Verarbeitung von Aluminium begann Anfang des 20. Jahrhunderts. Vor den 1930er Jahren wurden hauptsächlich Kupferverarbeitungsgeräte verwendet. Die Produkte wurden hauptsächlich im Flugzeugbau eingesetzt. Nach den 1960er Jahren wuchs die Aluminiumproduktion rasch mit einem jährlichen Zuwachs von etwa 4 bis 8%. Die Produkte sind weit verbreitet in der Luftfahrt-, Bau-, Transport-, Elektro-, Chemie-, Verpackungs- und Bedarfsartikelindustrie eingesetzt. Der Output ist nach Stahl der zweitwichtigste in Metallmaterialien. Mitte der 1950er Jahre errichtete China eine große Aluminiumverarbeitungsanlage und bildete ein Produktionssystem. Die Produkte wurden serialisiert und es gibt sieben Legierungssysteme. Kann Platte, Streifen, Folie, Rohr, Stange, Profile, Draht und Schmiedestücke (freie Schmiedestücke, Gesenkschmiedestücke) acht Arten von Produkten produzieren.
Entwicklung
Aus der makroskopischen Perspektive des Wirtschaftswachstums, der Meso-Perspektive der Branchenentwicklung und des Mikroverhaltens der Unternehmensentwicklung sehen wir alle, dass die Aluminiumindustrie zu einem unvermeidlichen Trend von der Verhüttung von elektrolytischem Primäraluminium bis zur Tiefenbearbeitung wird. Aluminiumverarbeitungsprodukte werden im Allgemeinen zu "Aluminiumpreis + Bearbeitungsgebühr" bewertet. Bei einem schnellen Anstieg der gesamten nachgelagerten Nachfrage und Struktur sind Unternehmen mit technologischen Vorteilen, Kanalvorteilen, Kostenvorteilen und Standortvorteilen erforderlich. Die Bearbeitungsgebühr kann nicht nur garantiert werden, sondern es gibt auch Verbesserungspotential. Wenn der Faktor der Kapazitätserweiterung überlagert wird, wird das Leistungswachstum schnell und signifikant sein.
In den letzten Jahren ist die Aluminiumindustrie in China schnell gewachsen und hat sich zu einer stark wettbewerbsfähigen Industrie entwickelt. Zum Ende des Jahres 2017 gab es 1.824 Aluminiumprofil-Unternehmen, die über der chinesischen Größe lagen. Nach einer Zeit rapider Entwicklung und heftiger Marktkonkurrenz hat das Grundmuster Gestalt angenommen. Derzeit gibt es in der Aluminiumfolienindustrie in China viele Fertigungsunternehmen und die Branchenkonzentration ist gering. Kein Unternehmen hat einen bedeutenden Marktanteil, und kein Unternehmen kann die Entwicklung der gesamten Branche entscheidend beeinflussen. Im Jahr 2017 betrug die Produktion von Aluminiumfolie in dem Land etwa 12 Millionen Tonnen, und es gab mehr als 1.250 Unternehmen, die Aluminiumfolien mit einer durchschnittlichen Produktion von etwa 0,8 Millionen Tonnen produzierten. Die durchschnittliche Größe ist gering, es gibt viele kleine Unternehmen und es herrscht ein übermäßiger Wettbewerb bei Produkten mit geringem Mehrwert.
Mit der rasanten Entwicklung von Chinas Metall Türen und Fenster, Gebäude Vorhangfassade, Transport-Industrie, chemische Industrie, Power Equipment-Industrie, nationale Verteidigung Industrie und anderen Branchen, wird die Nachfrage nach Aluminiumprofilen weiter zunehmen. Gleichzeitig werden neue Produkte, neue Verfahren und neue Anwendungen von Aluminiumprofilen entstehen. Um den technologischen Fortschritt und die nachhaltige und gesunde Entwicklung der Branche zu fördern, wird die Aluminiumprofilindustrie von 2018 bis 2020 weiterhin einen guten Entwicklungstrend aufweisen.
Mit dem rasanten Wachstum der Aluminiumprofilindustrie in China werden auch die Umsätze der Aluminiumprofilindustrie Jahr für Jahr steigen. Laut Statistik lag die jährliche Wachstumsrate der Umsatzerlöse der Aluminiumindustrie in China in den Jahren 2018 bis 2020 bei 15,20%. Nach der aktuellen wirtschaftlichen Situation im In-und Ausland, kombiniert mit Umsatzdaten der chinesischen Aluminiumindustrie in 2015-2017 und Chinas Wirtschaftswachstum Daten, eine grobe Schätzung der durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate der Umsatzerlöse der chinesischen Aluminiumindustrie von 2018 bis 2020 ist 8%. Im Jahr 2017, China Aluminium Der Umsatz der Profilindustrie wird 1,5498 Billionen Yuan erreichen. Mit der rasanten Entwicklung der Aluminiumfolie nachgelagerten Industrie wird die Nachfrage nach Aluminiumfolie weiter steigen. Bis 2018 wird der Aluminiumfolienverbrauch 2,8 Millionen Tonnen erreichen. Es wird 3,1 Millionen Tonnen im Jahr 2019 erreichen, Die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 2018-2020 erreichte 7%.
Einführung
Kunststoffbearbeitung von Aluminium und Aluminiumlegierungen, das Produkt soll stabile, gleichbleibende Maßhaltigkeit, mechanische Eigenschaften und gute Oberflächenqualität gewährleisten. Achten Sie auch darauf, mechanische Schäden und Korrosion zu verhindern, kontrollieren Sie die Korngröße und Organisationsstruktur, diese Qualitätsanforderungen werden hauptsächlich durch den Produktionsprozess und die Ausrüstung garantiert. Aluminium und seine Legierungen haben im Allgemeinen eine gute Plastizität und sind leicht plastisch verarbeitbar. Die Phasenzusammensetzung von hartem Aluminium ist relativ komplex, und es gibt spröde Strukturen wie niedrig schmelzende Phasen und intermetallische Verbindungen.
Seine plastische Verarbeitung hat einige Eigenschaften:
Verarbeitungsanlagen für Aluminiumprodukte, wie Homogenisierungsbehandlung zur Eliminierung der Knüppelabkühlung bei innerer Beanspruchung und intragranulärer Entmischung; Billet Oberfläche durch Fräsen, um Oberflächensegregation der niedrigschmelzenden Phase zu entfernen. Einige Aluminiumlegierungen zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkeit müssen verkleidet werden. Aluminiumlegierungen sind empfindlich gegenüber Überhitzung und die Erwärmungstemperatur muss streng kontrolliert werden.
Schmelzen und Gießen
Schmelzen
Billet für die Verarbeitung von Plastizität.
Schmelzöfen verwenden Gasverbrennungs- oder Brennstoffhallöfen mit einer Kapazität von 20 bis 40 Tonnen oder mehr; Feuerraumofen mit elektrischem Widerstand, die Kapazität beträgt in der Regel etwa 10 Tonnen. Um die Ladezeit zu verkürzen, die Schmelzeffizienz zu erhöhen und die Absorption von Gas und Mitreißen in den Oxidfilm zu verringern, wurde in der Industrie ein rotierender Toplader-Rundofen verwendet. Am besten angewendet beim Schmelzen der schnellen analytischen instrumentellen Analyse der Legierungszusammensetzung und der rechtzeitigen Justage. Um die Reinheit der Schmelze zu gewährleisten, die Verschmutzung von schädlichen Gasen zu verhindern und die chemische Zusammensetzung zu kontrollieren, zusätzlich zu der Schmelzzeit so weit wie möglich zu verkürzen. Es sollte mit pulverförmigen Flussmittel hauptsächlich bestehend aus Kaliumchlorid und Natriumchlorid bedeckt werden, Die allgemeine Dosierung beträgt 0,4 bis 2% des Ofengewichts. Die Schmelztemperatur wird üblicherweise auf 700 bis 750ºC eingestellt.
Das geschmolzene Metall muss gereinigt und gefiltert werden, um schädlichen Wasserstoff und nichtmetallische Einschlüsse in dem Metall zu entfernen, um die Reinheit des Metalls zu verbessern. Bei der Raffination werden normalerweise feste Läutermittel oder Gasverfeinerungsmittel verwendet. Feste Läutermittel basieren im allgemeinen auf Chloridsalzen und verwenden anstelle von Chlorsalz-Läuterungsmitteln auch Hexachlorethan. Frühe Verwendung von hochaktiven Chlorgas als Gas Läutermittel, obwohl die Reinigungswirkung ist gut, aber die Umweltbelastung ist ernst, daher Stickstoff-Chlor-Mischgas, Inertgas und Drei-Gas (N2, Cl2, CO) Läuterungsmittel wurden entwickelt, und der Effekt ist besser. Um den Effekt des Raffinierens sicherzustellen, sollte das Raffinationsgas von Sauerstoff und Feuchtigkeitsgehalt im Allgemeinen weniger als 0,03 Vol .-% bzw. 0,3 g / m 3 betragen. Die dynamische Vakuumentgasung hat auch bessere Entgasungs- und Natriumentfernungseffekte.
Filtration ist ein Filter aus geschmolzenem Metall durch neutrale oder aktive Materialien, die suspendierte Feststoffe in der Schmelze entfernt. Häufig verwendete Glassiebe, mikroporöse Keramikrohre und -platten sowie Aluminiumoxidpellets werden als Filterbetten für die Filtration sowie für die Flussmittelraffination und die Flussmittelschichtfiltration verwendet.
Gießen
Gießen verwendet im Allgemeinen vertikale oder horizontale wassergekühlte halbkontinuierliche Gießverfahren. Um die vertikale Gussbarrenstruktur und Oberflächenqualität zu verbessern, wurden auch elektromagnetische Kristallisationstanks, Zwergkristallisationstanks und Heißgießverfahren entwickelt. Das wassergekühlte halbkontinuierliche Gießverfahren führt das flüssige Metall durch eine Rinne in einen wassergekühlten Kristallisator ein, und das flüssige Metall wird abgekühlt, um eine erstarrte Schale zu bilden. Die Kristallisation erfolgt durch den Zug der Gießmaschinenbasis oder durch den gleichmäßigen Eigengewichtsabfall zu einem Barren. Die Prozessparameter variieren stark in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Legierung und der Größe des Barrens. Im Allgemeinen sollten die Gießgeschwindigkeit und die Kühlrate so weit wie möglich erhöht werden, um die Höhe des Kristallisationsbehälters zu verringern. Die Gießtemperatur liegt üblicherweise um 50 bis 110 ° C höher als der Liquidus der Legierung. Darüber hinaus wurden auch Strangguss- und Walzprozesse für Aluminiumbänder entwickelt.
Platten- und Bandherstellung Beim Flachwalzen sind die Grundprozesse Warmwalzen, Kaltwalzen, Wärmebehandlung und Veredelung. Harte Legierungen wie LY12 und LC4 mit komplexen chemischen Zusammensetzungen sollten vor dem Warmwalzen homogenisiert werden. Die Behandlungstemperatur ist im allgemeinen niedriger als die eutektische Temperatur der Phase mit niedrigem Schmelzpunkt der Legierung von 10 bis 15 Grad, wobei 12 bis 24 Stunden gehalten werden. Der Aluminiummantel der harten Aluminiumlegierung besteht darin, dass die Aluminiumabdeckplatte auf beiden Seiten des gefrästen Barrens platziert und durch Warmwalzen verschweißt wird. Die Dicke der plattierten Aluminiumschicht beträgt im allgemeinen 4% der Dicke der Platte. Warmwalzen wird im allgemeinen oberhalb der Rekristallisationstemperatur durchgeführt. Das Warmwalzen kann auf einem einstufigen Reversierwalzwerk oder auf mehreren Walzgerüsten durchgeführt werden. Um die Produktionsrate und die Produktionseffizienz zu verbessern, werden große Blöcke gewalzt und das Gewicht der Blöcke beträgt 10-15 Tonnen. Die jährliche Produktionskapazität von 100.000 Tonnen unter der Fabrik, in der Regel mit vier Rollen reversiblen Warmwalzen und den Einsatz von Warmwalzverfahren, Warmband Dicke von etwa 6 bis 8 mm. Eine Fabrik mit einer Produktion von mehr als 100 Tausend Tonnen. Nachdem das reversible Vierwalzen-Warmwalzwerk offen ist, Einzelständer oder zwei Zahnstangen, drei Zahnstangen, fünf Zahnstangen kontinuierlich rollend, heiß fertiggewalzt, kann die Dicke des Bandes 2,5 ~ 3,5 mm erreichen. Nachdem warmgewalzte Bänder gewalzt sind, werden sie als kaltgewalzte Rohlinge verwendet. Um die beste Plastizität des Metalls sicherzustellen, sollte das Warmwalzen in einem einphasigen Zustand durchgeführt werden. Die Warmwalzstarttemperatur von LY11, LY12 und anderen Legierungen beträgt 400-455 ° C. Die ersten paar Deformationsraten liegen im Allgemeinen innerhalb von 10% und steigen danach allmählich an. Die Durchlaufverformungsrate von reinem Aluminium und weicher Aluminiumlegierung kann 50% erreichen, harte Aluminiumlegierung ist ungefähr 40%. Warmwalz-Gesamtverformungsrate von bis zu 90%.
Das Kaltwalzen wird üblicherweise bei Raumtemperatur durchgeführt, und durch Kaltwalzen können relativ dünne Bleche und Streifen mit präzisen Abmessungen und glatten Oberflächen erhalten werden, und es können kaltgehärtete Bleche und Streifen mit spezifischen mechanischen Eigenschaften erhalten werden. Beim Kaltwalzen wird hauptsächlich das riemenartige Produktionsverfahren angewendet, und beim Kaltwalzen wird ein reversibles Vierwalzen-Walzwerk oder ein irreversibles Vierwalzen-Walzwerk verwendet. Derzeit wird ein irreversibles Walzwerk zum Kaltwalzen entwickelt. Das Walzwerk ist mit einem hydraulischen Druckkontrollsystem, einer hydraulischen Biegerolle, einem automatischen Dickenkontrollsystem oder einem automatischen Dickenkontrollsystem für Walzenspalte und einer Plattenformsteuerung ausgestattet. Verschiedene Parameter werden durch den Mikrocomputer gesteuert, aufgezeichnet und gespeichert, um präzise, flache Plattenstreifen zu erhalten, beispielsweise 0,18 mm Streifentoleranzen von ± 5 Mikrometern. Kleine Fabriken, aber auch Block-Methode, die Herstellung des Blattes. Nach dem Glühen kann die Kaltverformungsrate von Aluminium mehr als 90% erreichen. Die heterogenen harten Aluminiumlegierungen werden durch Kaltbearbeitung gehärtet und erfordern ein Zwischenglühen. Die Kaltverformung nach dem Zwischenglühen beträgt 60 bis 70%. Warmwalzen-Emulsionsschmierung und Kaltwalzen hat sich von der Emulsion zur Vollölschmierung entwickelt. Ein mehrstufiges Kühlsystem mit separaten Düsen wird verwendet, um die Reibung zwischen der Aluminiumplatte und der Walze zu reduzieren, die Walze zu kühlen, den Walzentyp zu steuern, das Aluminiumpulver und andere Verunreinigungen abzuwaschen, um eine gute Oberflächenqualität und Plattenform zu erhalten.
Nach dem Kaltwalzen und der Wärmebehandlung wird die Spule oft auf einem Rollenrichtgerät oder einem Streckbiege-Durchlaufrichtgerät gebündelt. Die Platte nach dem Nivellieren und Abschrecken sollte in der Inkubationszeit durchgeführt werden. Es ist in der Regel innerhalb von 30 bis 40 Minuten nach dem Abschrecken abgeschlossen. Die Gesamtverformung der abgeschreckten Platte in der geraden Presse sollte 2% nicht überschreiten. Im Jahr 1955, erfolgreich getestet Aluminiumbänder, Stranggießen und Walzen können dünne und Aluminiumfolie Rohlinge produzieren. In den frühen 1970er Jahren begann China mit dieser Methode dünne Platten herzustellen.
Folienherstellung
Aluminiumfolie kann in industrielle Aluminiumfolie und Verpackungsaluminiumfolie unterteilt werden. Industrielle Aluminiumfolie hat eine relativ reine chemische Zusammensetzung und eine Dicke von 0,005 bis 0,2 mm. Es wird hauptsächlich als Kondensator, Wärmeisoliermaterial und feuchtigkeitsdichtes Material in der Elektro- und Elektronikindustrie verwendet. Verpackung Aluminiumfolie Dicke ist in der Regel 0,007 ~ 0,1 mm, gibt es flache Folie, bedruckte Folie und Krepppapier Aluminiumfolie und andere Produkte, vor allem für Lebensmittel, Tee, Zigaretten und andere Verpackungsmaterialien verwendet. Die Aluminiumfolie wird in einem Bandherstellungsverfahren mit einer Mindestdicke von 0,0025 mm und einer Breite von 1800 mm hergestellt. Alufolienwalzen, kein Walzenspaltwalzen, die Walze ist immer in einem elastisch abgeflachten Zustand. Während des Walzens wird die Dicke der Folie durch Einstellen der Walzkraft, Walzgeschwindigkeit und Steuerung der Spannung gesteuert. Beim Vorwalzen wird die Walzkraft verwendet, um die Dicke der Folie zu steuern; Beim Fertigwalzen nimmt die Dicke der Folie ab, wenn die Walzgeschwindigkeit zunimmt; Je größer die Spannung, desto geringer die Dicke; Um einen Bruch zu verhindern, wird die Spannung üblicherweise zwischen 0,2 und 0,4 der bedingten Streckgrenze σ0,2 der Folie gewählt. Zum Walzen bei niedriger Geschwindigkeit wird oft "dickes Öl" oder "dünnes Öl" zu dem Schmieröl hinzugefügt, um die Walzdicke der Aluminiumfolie einzustellen. Schmierstoffe und Walzenbedingungen haben einen sehr wichtigen Einfluss auf die Folienqualität. Die Aluminiumfolienzuschnitte bestehen aus kaltgewalzten Aluminiumcoils und werden im Allgemeinen bei 340-480 ° C vorgetempert und haben eine Dicke von 0,4-0,7 mm. Die Kanalverformungsrate während des Walzens beträgt ungefähr 50% und die Gesamtverformungsrate kann 95% oder mehr erreichen. Die Folie mit einer Dicke des fertigen Produkts von weniger als 0,01 bis 0,02 mm sollte aufgewickelt und doppelt gefaltet werden.
Drahtproduktion
Die Hauptverwendung der Produktion von Streckverfahren. Produkte sind Nieten, Elektroden und Drähte. Rohling durch Extrusion, Walzen oder Stranggießen und Walzverfahren. Extrusionsverfahren zur Herstellung von Barren, größere Flexibilität, bessere Produktleistung. Das Walzverfahren und das kontinuierliche Gieß- und Walzverfahren sind für die Herstellung von Barren eines einzigen Legierungstyps geeignet und weisen eine hohe Produktionseffizienz auf.
Produktion schmieden
Hauptsächlich im Flugzeug- und Maschinenbau eingesetzt. Schmiedestücke sind in freie Schmiedeteile und Gesenkschmiedestücke unterteilt. Sein Lagerbestand durch Guss- und Pressbolzen. Die größte Gesenkschmiede-Hydraulikpresse ist 70.000 Tonnen und die maximale Größe der Schmiedeprojektionsfläche beträgt 4,5 Meter 2. Die kritische Verformungsrate der Aluminiumlegierung beträgt etwa 5-15%. Um die Bildung von groben Kristallen zu vermeiden, sollte die Verformungsrate des Gesenkschmiedens im Allgemeinen größer als 15% sein. Um eine ungleichmßige Verformung zu reduzieren, wird häufig ein multidirektionales freies Schmieden verwendet.
Andere Produktion
Produktion von Rohren, Stangen und Profilen Der übliche Prozess ist:
Zuerst wird die heiße Extrusion zur Herstellung des Barrens verwendet, der dann durch Walzen (oder Strecken), Endbearbeitung und Wärmebehandlung fertiggestellt wird. Es kann auch direkt zu Fertigprodukten durch Heißextrusion verarbeitet werden. Es wurde von kurzen Spindeln zu langen Spindelextrusionen entwickelt. Entsprechend der Extrusionskraft des Extruders mit einem Block des gleichförmigen Durchmessers, extrudierte verschiedene Profile und Rohre durch split-flow modulare und zungenförmige Formen. Die Länge des Produkts kann mehr als 60 Meter erreichen. Nach dem Strecken durch Strecken kann es auf die erforderliche Länge geschnitten werden. Der größte Extruder für die Aluminiumproduktion ist 20.000 Tonnen. Kann zu einem Rippenrohr mit einem Durchmesser von 800 mm extrudiert werden. Bauprofile sind extrudierte Produkte, die in den 1960er Jahren entwickelt wurden und mehr als 35% der gesamten extrudierten Produkte ausmachen, von denen 80% als Tür- und Fensterrahmen verwendet werden. Fast alle Bauprofile verwenden Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen (LD30 und LD31). Dieses Produkt ist eloxiert und gefärbt, die Oberfläche der Bildung einer Vielzahl von Farbe Oxidfilm, hat eine gute Korrosionsbeständigkeit, aus schönen Türen und Fenstern langlebig, gute Abdichtung. Neben der Warmfließpressung wurden auch Kaltfließpressen, isotherme Extrusion, Rückextrusion und hydrostatische Extrusion entwickelt (siehe Oxidation von Aluminium).
Die Extrusion von Aluminium und Aluminiumlegierungen verwendet Vorwärts-Extrusion und Reverse-Extrusion. Die geeignete Extrusionsgeschwindigkeit sollte entsprechend den verschiedenen Legierungen gewählt werden. Um Aluminiumlegierungsextrusionsprodukte mit guter Organisation und guter Leistung zu erhalten, ist der Extrusionskoeffizient (& lambda;) von Profilen und Stäben grßer als 8 bis 12, wenn die fertigen Produkte auf einmal extrudiert werden, und das & lambda; der zum Schmieden verwendeten Rohlinge ist größer als 5. Extrusionsdüse hat einen großen Einfluss auf die Qualität von extrudierten Produkten. Extrudierte Stäbe und Profile werden oft als flache Werkzeuge verwendet, während Rohre häufig als konische Werkzeuge verwendet werden. Extrudieren von komplex geformten Hohlprofilen und Rohren wird weit verbreitet für geteilte Kombinationsmatrizen und Zungendüsen verwendet. Einige verwenden Extrusionsdüse mit flüssigem Stickstoff, um die Standzeit zu verlängern und die Produktgenauigkeit sicherzustellen. Ein Würfel kann 30 Tonnen Aluminium quetschen. Einige extrudierte Produkte aus Aluminiumlegierungen neigen zu "grobkörnigen Ringen", das heißt, nachdem die Produkte wärmebehandelt wurden, gibt es eine Schicht grobkörniger Bereiche um sie herum. Extrusion bei hohen Temperaturen kann dieses Phänomen verringern. Einige Aluminiumlegierungsextrusionsprodukte, die durch Wärmebehandlung verstärkt werden können, erfahren eine Behandlung mit fester Lösungsalterung, die Festigkeit nimmt zu und die Plastizität nimmt ab.
Rohrdehnung verwendet eine Reihe von schnellen und zylindrischen Stretching, Schwimmen Kernrohr Spule Stretching-Maschine Durchmesser bis zu 630 ~ 2900 mm, Reckrohrdurchmesser bis zu 40 ~ 50 mm. Zugrohr Zugkraft beträgt 16 bis 18 Tonnen, Zuggeschwindigkeit beträgt 24 Meter / Minute, Erfolgsquote beträgt in der Regel 25 bis 40%, und diese Art von Technologie produziert Rohrlänge bis zu 6000 Metern.
Verwandter Prozess
Die Wärmebehandlung zur Sicherstellung der Endleistung des Produkts wird als Fertigwärmebehandlung bezeichnet, einschließlich Fertigglühen, Lösungsglühen, Abschrecken, natürliche Alterung und künstliche Alterungsbehandlung; Zusätzlich wurden abgestufte Alterungs- und Deformationswärmebehandlungsverfahren entwickelt. Die Alterungsbehandlung verbessert nicht nur die mechanischen Eigenschaften des Produkts, sondern verbessert auch die Spannungskorrosionsbeständigkeit und Bruchzähigkeit des Produkts. Die Transferzeit vom Erwärmen der festen Lösung bis zum Abschrecken sollte im Allgemeinen innerhalb von 30 Sekunden kontrolliert werden. Bei Abkühlung der Abkühlgeschwindigkeit ist es notwendig, die übersättigte feste Lösung sicherzustellen, aber auch keine übermäßige Abschreckspannung und Biegeverformung des Produktes zu erzeugen. Die Coils und Platten werden in einem stark belüfteten Kastenofen, Schachtofen, Vertikalplatten-Durchlaufglühofen oder Luftkissen-Durchlaufglühofen geglüht. Der neue Ofen nimmt Schutzatmosphäre an. Das Abschrecken wird im allgemeinen in einem Salzbad erhitzt, und das neue Verfahren wird mit einem kontinuierlichen Luftkissen-Abschreckofen abgeschreckt.
1.2 Nach der Kraft und Verformung des Werkstücks in der Verformungs-Klassifizierung
Je nach Beanspruchungs - und Verformungsmodus (Spannung und Verformungszustand) des Werkstücks während des Verformungsvorgangs kann die Aluminium - und Aluminiumlegierungsbearbeitung in Walzen, Extrusion, Ziehen, Schmieden, Spinnen, Umformen (wie Kaltstempeln, Kaltumformen) unterteilt werden , Tiefziehen usw.) und Tiefenbearbeitung.
Rollen
Das Walzen ist ein plastischer Verformungsprozess, bei dem der Barren durch Reibung in die rotierende Walze gezogen wird und der Querschnitt durch den von der Walze ausgeübten Druck verringert wird, die Form verändert wird und die Dicke dünner wird und die Länge zunimmt. Das Walzen kann je nach Drehrichtung der Walzen in Vertikalwalzen, Querwalzen und Schrägwalzen unterteilt werden. Beim Längswalzen dreht sich die Arbeitswalze in die entgegengesetzte Richtung. Die Längsachse des Rollstücks ist senkrecht zur Achse der Walze. Es ist das am häufigsten verwendete Verfahren zum Walzen von Aluminiumblechen, Bändern und Folien. Beim Querwalzen wird die gleiche Drehrichtung der Arbeitswalze, mit der Längsachse der Walzwalzenachse parallel zueinander, selten in der Aluminiumlegierungsplatte und dem Walzband verwendet; Beim Schrägwalzen drehen sich die Arbeitswalzen in die gleiche Richtung. Die Längsachse des Walzguts steht in einem bestimmten Winkel zur Walzenachse. Bei der Herstellung von Rohren aus Aluminiumlegierungen und einigen speziell geformten Produkten werden häufig Doppelrollen- oder Mehrrollen-Schrägwalzverfahren eingesetzt. Gemäß verschiedenen Walzensystemen kann Aluminiumlegierungswalzen in zwei Walzen (ein Paar) Walzen, Mehrwalzenwalzen und Spezialwalzen (wie zum Beispiel Planetwalzen, V-Walzen, etc.) Walzen unterteilt werden: Entsprechend verschiedener Walzenformen, Aluminiumlegierungswalzen kann in Flachwalzenwalzen und Lochwalzenwalzen unterteilt werden. Nach verschiedenen Produktvarianten, Aluminiumlegierung Rollen kann in Platte, Band-, Folien-Rollen-, Stab-, Flachband-und Spezialprofil Rollen-, Rohr-und Hohlprofil Rollen unterteilt werden.
Extrusion
Der Extrusionsbarren wird in den Extrusionszylinder geladen, Druck wird durch die Extrusionsachse auf das Metall ausgeübt, so dass eine gegebene Düsenöffnungsform und -größe extrudiert wird, um eine plastische Verformung zu erzeugen, um ein gewünschtes Verfahren zur Extrudatproduktverarbeitung zu erhalten.
Entsprechend der Extrusion, wenn die Metallflussrichtung unterschiedlich ist.
Die Extrusion kann weiter in Vorwärtsextrusion, Reversextrusion und kombinierte Extrusion unterteilt werden.
Bei der Vorwärts-Extrusion stimmt die Bewegungsrichtung der Extrusionsachse mit der Fließrichtung des extrudierten Metalls überein.
Bei der umgekehrten Extrusion ist die Bewegungsrichtung der Extrusionsachse entgegengesetzt zu der des extrudierten Metalls.
Entsprechend der Erwärmungstemperatur des Barrens kann die Extrusion in Heißextrusion und kalte Extrusion unterteilt werden.
Die Heißextrusion wird durchgeführt, indem der Block auf eine Temperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur erhitzt wird. Die Kaltfließpressung wird bei Raumtemperatur durchgeführt.
Zeichnung
Die Zeichnung ist die Ziehmaschine, die den Aluminium- und Aluminiumlegierungsrohling (Barren oder Rohrrohling) durch die Klammern aus der gegebenen Form und Größe der Form L zieht. Er wird plastisch verformt, um die gewünschte Methode zur Bearbeitung von Rohren, Stäben, Formen zu erhalten. und Drähte. Entsprechend den verschiedenen Arten und Formen der hergestellten Produkte kann das Strecken in Drahtstrecken, Rohrstrecken, Stabstrecken und Profilstrecken eingeteilt werden. Die Rohrstreckung kann in eine Rohteilzeichnung, eine Kernzeichnung und eine schwimmende Kernzeichnung unterteilt werden. Je nach der Vielfalt und Form der Produkte kann das Strecken in Drahtstrecken, Rohrziehen, Stabziehen und Profilstrecken eingeteilt werden. Gemäß dem Streckungsmodus kann das Strecken in ein Einmoden-Strecken und ein Multimoden-Strecken unterteilt werden.
Schmieden
Schmieden ist ein Schmiedehammer oder eine Presse (mechanisch oder hydraulisch), der den Hammerkopf oder Druckkopf verwendet, um auf Aluminium- und Aluminiumlegierungsbarren oder geschmiedeten Barren Druck auszuüben, um eine plastische Verformung des Metalls zu bewirken. Aluminiumlegierungsschmieden hat zwei Methoden, freies Schmieden und Gesenkschmieden. Beim freien Schmieden wird das Werkstück zum Schmieden auf einen flachen Amboss (oder Amboss) gelegt. Das Gesenkschmieden besteht darin, das Werkstück in eine Form mit einer gegebenen Größe und Form zu bringen, dann Druck auf das Werkstück auszuüben, um eine Verformung zu schmieden und das erforderliche Gesenkschmieden zu erhalten.
1.3 Andere Kunststoffumformverfahren für Aluminium
Die Menschen haben auch eine Vielzahl neuer Aluminiumverarbeitungsverfahren erforscht und entwickelt, die hauptsächlich:
(1) Druckgießformverfahren wie Tief-, Mittel- und Hochdruckformen, Extrusionsformen usw.
(2) halbfeste Formverfahren wie halbfestes Walzen, halbfestes Extrudieren, halbfestes Ziehen und flüssiges Schmieden.
(3) Kontinuierliche Formverfahren, wie kontinuierliches Gießen und kontinuierliche Extrusion, Hochgeschwindigkeits-Stranggießen und -walzen und kontinuierliche Conform-Extrusion.
(4) Verbundformverfahren, wie Laminierwalzverfahren, Multileer-Extrusionsverfahren usw.
(5) Deformations-Wärmebehandlungsverfahren.
Aluminium und Aluminiumlegierung verarbeitete Materialien sind die am meisten verwendeten und die größte in der Ausgabe, mit gewalzten Materialien (Platten, Streifen, Streifen, Folien) und extrudierten Materialien (Rohre, Stäbe, Drähte, Drähte). Laut Statistik macht die jährliche Produktion dieser beiden Arten von Materialien 58% und 39% der jährlichen Gesamtproduktion von Aluminium in der Welt aus (Durchschnitt). Die verbleibenden Aluminiumwerkstoffe, wie zum Beispiel geschmiedete Produkte, machen nur wenige Prozent der Gesamtproduktion von Aluminiummaterialien aus. .
1.4 Nach den Temperatureigenschaften des Werkstücks im Prozess der Klassifizierung
Klassifizierung und Eigenschaften von Aluminiumverarbeitungsmethoden
Viele Aluminium und Aluminium-Legierung Kunststoff-Formungsmethoden, Es wird in der Regel nach den Temperatur-Eigenschaften des Werkstücks während der Verarbeitung und die Spannung und Verformung Modi (Spannung-Dehnung-Zustand) des Werkstücks während des Verformungsprozesses klassifiziert.
Nach den Temperatureigenschaften des Werkstücks im Prozess der Klassifizierung
Entsprechend den Temperatureigenschaften des Werkstücks während des Bearbeitungsprozesses kann die Aluminium- und Aluminiumlegierungsbearbeitung in thermische Bearbeitung, kalte Bearbeitung und Warmbearbeitung unterteilt werden.
Thermische Verarbeitung
Thermische Verarbeitung bezieht sich auf den plastischen Formgebungsprozess von Aluminium- und Aluminiumlegierungsblöcken bei oder oberhalb der Rekristallisationstemperatur. Während der Warmbearbeitung ist die Plastizität des Barrens höher und der Verformungswiderstand ist geringer, so dass ein Produkt mit einer größeren Verformungsmenge mit einer Ausrüstung mit geringerer Kapazität hergestellt werden kann. Um die Organisation und Leistung des Produkts zu gewährleisten, sollten die Heiztemperatur, die Verformungstemperatur und die Verformungsgeschwindigkeit, der Verformungsgrad, die Temperatur am Ende der Verformung und die Abkühlrate nach der Verformung streng kontrolliert werden. Zu den üblichen Warmumformungsverfahren für Aluminiumlegierungen gehören Heißextrusion, Warmwalzen, Warmschmieden, Warmschmieden, Flüssigschmieden, Halbfestformen, Stranggießen und Walzen, Stranggießen und kontinuierliches Walzen, Stranggießen und kontinuierliche Extrusion.
Kalte Verarbeitung
Kaltumformen bezieht sich auf einen Kunststoffumformungsprozess, der unterhalb der Temperatur abgeschlossen wird, bei der keine Erholung oder Rekristallisation auftritt.
Das Wesen der Kaltbearbeitung ist die Kombination von Kaltbearbeitung und Zwischenglühen. Kaltbearbeitet bis zum Endprodukt mit glatter Oberfläche, präzisen Abmessungen, guter Organisation und Leistung und kann verschiedene Leistungsanforderungen erfüllen: Die am häufigsten verwendeten Kaltbearbeitungsverfahren sind Kaltfließpressen, Kaltfließpressen, Kaltwalzen von Rohren, Kaltziehen, Kaltwalzen mit Blech und Folie, Kaltstanzen, Kaltbiegen und Spinnen.
In der Aluminiumverarbeitung werden Aluminiumbarren durch Kunststoffverarbeitung zu Materialien verarbeitet. Die wichtigsten Methoden sind Walzen, Extrusion, Zeichnen und Schmieden. Die industrielle Verarbeitung von Aluminium begann Anfang des 20. Jahrhunderts. Vor den 1930er Jahren wurden hauptsächlich Kupferverarbeitungsgeräte verwendet. Die Produkte wurden hauptsächlich im Flugzeugbau eingesetzt. Nach den 1960er Jahren wuchs die Aluminiumproduktion rasch mit einem jährlichen Zuwachs von etwa 4 bis 8%. Die Produkte sind weit verbreitet in der Luftfahrt-, Bau-, Transport-, Elektro-, Chemie-, Verpackungs- und Bedarfsartikelindustrie eingesetzt. Der Output ist nach Stahl der zweitwichtigste in Metallmaterialien. Mitte der 1950er Jahre errichtete China eine große Aluminiumverarbeitungsanlage und bildete ein Produktionssystem. Die Produkte wurden serialisiert und es gibt sieben Legierungssysteme. Kann Platte, Streifen, Folie, Rohr, Stange, Profile, Draht und Schmiedestücke (freie Schmiedestücke, Gesenkschmiedestücke) acht Arten von Produkten produzieren.
Entwicklung
Aus der makroskopischen Perspektive des Wirtschaftswachstums, der Meso-Perspektive der Branchenentwicklung und des Mikroverhaltens der Unternehmensentwicklung sehen wir alle, dass die Aluminiumindustrie zu einem unvermeidlichen Trend von der Verhüttung von elektrolytischem Primäraluminium bis zur Tiefenbearbeitung wird. Aluminiumverarbeitungsprodukte werden im Allgemeinen zu "Aluminiumpreis + Bearbeitungsgebühr" bewertet. Bei einem schnellen Anstieg der gesamten nachgelagerten Nachfrage und Struktur sind Unternehmen mit technologischen Vorteilen, Kanalvorteilen, Kostenvorteilen und Standortvorteilen erforderlich. Die Bearbeitungsgebühr kann nicht nur garantiert werden, sondern es gibt auch Verbesserungspotential. Wenn der Faktor der Kapazitätserweiterung überlagert wird, wird das Leistungswachstum schnell und signifikant sein.
In den letzten Jahren ist die Aluminiumindustrie in China schnell gewachsen und hat sich zu einer stark wettbewerbsfähigen Industrie entwickelt. Zum Ende des Jahres 2017 gab es 1.824 Aluminiumprofil-Unternehmen, die über der chinesischen Größe lagen. Nach einer Zeit rapider Entwicklung und heftiger Marktkonkurrenz hat das Grundmuster Gestalt angenommen. Derzeit gibt es in der Aluminiumfolienindustrie in China viele Fertigungsunternehmen und die Branchenkonzentration ist gering. Kein Unternehmen hat einen bedeutenden Marktanteil, und kein Unternehmen kann die Entwicklung der gesamten Branche entscheidend beeinflussen. Im Jahr 2017 betrug die Produktion von Aluminiumfolie in dem Land etwa 12 Millionen Tonnen, und es gab mehr als 1.250 Unternehmen, die Aluminiumfolien mit einer durchschnittlichen Produktion von etwa 0,8 Millionen Tonnen produzierten. Die durchschnittliche Größe ist gering, es gibt viele kleine Unternehmen und es herrscht ein übermäßiger Wettbewerb bei Produkten mit geringem Mehrwert.
Mit der rasanten Entwicklung von Chinas Metall Türen und Fenster, Gebäude Vorhangfassade, Transport-Industrie, chemische Industrie, Power Equipment-Industrie, nationale Verteidigung Industrie und anderen Branchen, wird die Nachfrage nach Aluminiumprofilen weiter zunehmen. Gleichzeitig werden neue Produkte, neue Verfahren und neue Anwendungen von Aluminiumprofilen entstehen. Um den technologischen Fortschritt und die nachhaltige und gesunde Entwicklung der Branche zu fördern, wird die Aluminiumprofilindustrie von 2018 bis 2020 weiterhin einen guten Entwicklungstrend aufweisen.
Mit dem rasanten Wachstum der Aluminiumprofilindustrie in China werden auch die Umsätze der Aluminiumprofilindustrie Jahr für Jahr steigen. Laut Statistik lag die jährliche Wachstumsrate der Umsatzerlöse der Aluminiumindustrie in China in den Jahren 2018 bis 2020 bei 15,20%. Nach der aktuellen wirtschaftlichen Situation im In-und Ausland, kombiniert mit Umsatzdaten der chinesischen Aluminiumindustrie in 2015-2017 und Chinas Wirtschaftswachstum Daten, eine grobe Schätzung der durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate der Umsatzerlöse der chinesischen Aluminiumindustrie von 2018 bis 2020 ist 8%. Im Jahr 2017, China Aluminium Der Umsatz der Profilindustrie wird 1,5498 Billionen Yuan erreichen. Mit der rasanten Entwicklung der Aluminiumfolie nachgelagerten Industrie wird die Nachfrage nach Aluminiumfolie weiter steigen. Bis 2018 wird der Aluminiumfolienverbrauch 2,8 Millionen Tonnen erreichen. Es wird 3,1 Millionen Tonnen im Jahr 2019 erreichen, Die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 2018-2020 erreichte 7%.
Einführung
Kunststoffbearbeitung von Aluminium und Aluminiumlegierungen, das Produkt soll stabile, gleichbleibende Maßhaltigkeit, mechanische Eigenschaften und gute Oberflächenqualität gewährleisten. Achten Sie auch darauf, mechanische Schäden und Korrosion zu verhindern, kontrollieren Sie die Korngröße und Organisationsstruktur, diese Qualitätsanforderungen werden hauptsächlich durch den Produktionsprozess und die Ausrüstung garantiert. Aluminium und seine Legierungen haben im Allgemeinen eine gute Plastizität und sind leicht plastisch verarbeitbar. Die Phasenzusammensetzung von hartem Aluminium ist relativ komplex, und es gibt spröde Strukturen wie niedrig schmelzende Phasen und intermetallische Verbindungen.
Seine plastische Verarbeitung hat einige Eigenschaften:
Verarbeitungsanlagen für Aluminiumprodukte, wie Homogenisierungsbehandlung zur Eliminierung der Knüppelabkühlung bei innerer Beanspruchung und intragranulärer Entmischung; Billet Oberfläche durch Fräsen, um Oberflächensegregation der niedrigschmelzenden Phase zu entfernen. Einige Aluminiumlegierungen zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkeit müssen verkleidet werden. Aluminiumlegierungen sind empfindlich gegenüber Überhitzung und die Erwärmungstemperatur muss streng kontrolliert werden.
Schmelzen und Gießen
Schmelzen
Billet für die Verarbeitung von Plastizität.
Schmelzöfen verwenden Gasverbrennungs- oder Brennstoffhallöfen mit einer Kapazität von 20 bis 40 Tonnen oder mehr; Feuerraumofen mit elektrischem Widerstand, die Kapazität beträgt in der Regel etwa 10 Tonnen. Um die Ladezeit zu verkürzen, die Schmelzeffizienz zu erhöhen und die Absorption von Gas und Mitreißen in den Oxidfilm zu verringern, wurde in der Industrie ein rotierender Toplader-Rundofen verwendet. Am besten angewendet beim Schmelzen der schnellen analytischen instrumentellen Analyse der Legierungszusammensetzung und der rechtzeitigen Justage. Um die Reinheit der Schmelze zu gewährleisten, die Verschmutzung von schädlichen Gasen zu verhindern und die chemische Zusammensetzung zu kontrollieren, zusätzlich zu der Schmelzzeit so weit wie möglich zu verkürzen. Es sollte mit pulverförmigen Flussmittel hauptsächlich bestehend aus Kaliumchlorid und Natriumchlorid bedeckt werden, Die allgemeine Dosierung beträgt 0,4 bis 2% des Ofengewichts. Die Schmelztemperatur wird üblicherweise auf 700 bis 750ºC eingestellt.
Das geschmolzene Metall muss gereinigt und gefiltert werden, um schädlichen Wasserstoff und nichtmetallische Einschlüsse in dem Metall zu entfernen, um die Reinheit des Metalls zu verbessern. Bei der Raffination werden normalerweise feste Läutermittel oder Gasverfeinerungsmittel verwendet. Feste Läutermittel basieren im allgemeinen auf Chloridsalzen und verwenden anstelle von Chlorsalz-Läuterungsmitteln auch Hexachlorethan. Frühe Verwendung von hochaktiven Chlorgas als Gas Läutermittel, obwohl die Reinigungswirkung ist gut, aber die Umweltbelastung ist ernst, daher Stickstoff-Chlor-Mischgas, Inertgas und Drei-Gas (N2, Cl2, CO) Läuterungsmittel wurden entwickelt, und der Effekt ist besser. Um den Effekt des Raffinierens sicherzustellen, sollte das Raffinationsgas von Sauerstoff und Feuchtigkeitsgehalt im Allgemeinen weniger als 0,03 Vol .-% bzw. 0,3 g / m 3 betragen. Die dynamische Vakuumentgasung hat auch bessere Entgasungs- und Natriumentfernungseffekte.
Filtration ist ein Filter aus geschmolzenem Metall durch neutrale oder aktive Materialien, die suspendierte Feststoffe in der Schmelze entfernt. Häufig verwendete Glassiebe, mikroporöse Keramikrohre und -platten sowie Aluminiumoxidpellets werden als Filterbetten für die Filtration sowie für die Flussmittelraffination und die Flussmittelschichtfiltration verwendet.
Gießen
Gießen verwendet im Allgemeinen vertikale oder horizontale wassergekühlte halbkontinuierliche Gießverfahren. Um die vertikale Gussbarrenstruktur und Oberflächenqualität zu verbessern, wurden auch elektromagnetische Kristallisationstanks, Zwergkristallisationstanks und Heißgießverfahren entwickelt. Das wassergekühlte halbkontinuierliche Gießverfahren führt das flüssige Metall durch eine Rinne in einen wassergekühlten Kristallisator ein, und das flüssige Metall wird abgekühlt, um eine erstarrte Schale zu bilden. Die Kristallisation erfolgt durch den Zug der Gießmaschinenbasis oder durch den gleichmäßigen Eigengewichtsabfall zu einem Barren. Die Prozessparameter variieren stark in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Legierung und der Größe des Barrens. Im Allgemeinen sollten die Gießgeschwindigkeit und die Kühlrate so weit wie möglich erhöht werden, um die Höhe des Kristallisationsbehälters zu verringern. Die Gießtemperatur liegt üblicherweise um 50 bis 110 ° C höher als der Liquidus der Legierung. Darüber hinaus wurden auch Strangguss- und Walzprozesse für Aluminiumbänder entwickelt.
Platten- und Bandherstellung Beim Flachwalzen sind die Grundprozesse Warmwalzen, Kaltwalzen, Wärmebehandlung und Veredelung. Harte Legierungen wie LY12 und LC4 mit komplexen chemischen Zusammensetzungen sollten vor dem Warmwalzen homogenisiert werden. Die Behandlungstemperatur ist im allgemeinen niedriger als die eutektische Temperatur der Phase mit niedrigem Schmelzpunkt der Legierung von 10 bis 15 Grad, wobei 12 bis 24 Stunden gehalten werden. Der Aluminiummantel der harten Aluminiumlegierung besteht darin, dass die Aluminiumabdeckplatte auf beiden Seiten des gefrästen Barrens platziert und durch Warmwalzen verschweißt wird. Die Dicke der plattierten Aluminiumschicht beträgt im allgemeinen 4% der Dicke der Platte. Warmwalzen wird im allgemeinen oberhalb der Rekristallisationstemperatur durchgeführt. Das Warmwalzen kann auf einem einstufigen Reversierwalzwerk oder auf mehreren Walzgerüsten durchgeführt werden. Um die Produktionsrate und die Produktionseffizienz zu verbessern, werden große Blöcke gewalzt und das Gewicht der Blöcke beträgt 10-15 Tonnen. Die jährliche Produktionskapazität von 100.000 Tonnen unter der Fabrik, in der Regel mit vier Rollen reversiblen Warmwalzen und den Einsatz von Warmwalzverfahren, Warmband Dicke von etwa 6 bis 8 mm. Eine Fabrik mit einer Produktion von mehr als 100 Tausend Tonnen. Nachdem das reversible Vierwalzen-Warmwalzwerk offen ist, Einzelständer oder zwei Zahnstangen, drei Zahnstangen, fünf Zahnstangen kontinuierlich rollend, heiß fertiggewalzt, kann die Dicke des Bandes 2,5 ~ 3,5 mm erreichen. Nachdem warmgewalzte Bänder gewalzt sind, werden sie als kaltgewalzte Rohlinge verwendet. Um die beste Plastizität des Metalls sicherzustellen, sollte das Warmwalzen in einem einphasigen Zustand durchgeführt werden. Die Warmwalzstarttemperatur von LY11, LY12 und anderen Legierungen beträgt 400-455 ° C. Die ersten paar Deformationsraten liegen im Allgemeinen innerhalb von 10% und steigen danach allmählich an. Die Durchlaufverformungsrate von reinem Aluminium und weicher Aluminiumlegierung kann 50% erreichen, harte Aluminiumlegierung ist ungefähr 40%. Warmwalz-Gesamtverformungsrate von bis zu 90%.
Das Kaltwalzen wird üblicherweise bei Raumtemperatur durchgeführt, und durch Kaltwalzen können relativ dünne Bleche und Streifen mit präzisen Abmessungen und glatten Oberflächen erhalten werden, und es können kaltgehärtete Bleche und Streifen mit spezifischen mechanischen Eigenschaften erhalten werden. Beim Kaltwalzen wird hauptsächlich das riemenartige Produktionsverfahren angewendet, und beim Kaltwalzen wird ein reversibles Vierwalzen-Walzwerk oder ein irreversibles Vierwalzen-Walzwerk verwendet. Derzeit wird ein irreversibles Walzwerk zum Kaltwalzen entwickelt. Das Walzwerk ist mit einem hydraulischen Druckkontrollsystem, einer hydraulischen Biegerolle, einem automatischen Dickenkontrollsystem oder einem automatischen Dickenkontrollsystem für Walzenspalte und einer Plattenformsteuerung ausgestattet. Verschiedene Parameter werden durch den Mikrocomputer gesteuert, aufgezeichnet und gespeichert, um präzise, flache Plattenstreifen zu erhalten, beispielsweise 0,18 mm Streifentoleranzen von ± 5 Mikrometern. Kleine Fabriken, aber auch Block-Methode, die Herstellung des Blattes. Nach dem Glühen kann die Kaltverformungsrate von Aluminium mehr als 90% erreichen. Die heterogenen harten Aluminiumlegierungen werden durch Kaltbearbeitung gehärtet und erfordern ein Zwischenglühen. Die Kaltverformung nach dem Zwischenglühen beträgt 60 bis 70%. Warmwalzen-Emulsionsschmierung und Kaltwalzen hat sich von der Emulsion zur Vollölschmierung entwickelt. Ein mehrstufiges Kühlsystem mit separaten Düsen wird verwendet, um die Reibung zwischen der Aluminiumplatte und der Walze zu reduzieren, die Walze zu kühlen, den Walzentyp zu steuern, das Aluminiumpulver und andere Verunreinigungen abzuwaschen, um eine gute Oberflächenqualität und Plattenform zu erhalten.
Nach dem Kaltwalzen und der Wärmebehandlung wird die Spule oft auf einem Rollenrichtgerät oder einem Streckbiege-Durchlaufrichtgerät gebündelt. Die Platte nach dem Nivellieren und Abschrecken sollte in der Inkubationszeit durchgeführt werden. Es ist in der Regel innerhalb von 30 bis 40 Minuten nach dem Abschrecken abgeschlossen. Die Gesamtverformung der abgeschreckten Platte in der geraden Presse sollte 2% nicht überschreiten. Im Jahr 1955, erfolgreich getestet Aluminiumbänder, Stranggießen und Walzen können dünne und Aluminiumfolie Rohlinge produzieren. In den frühen 1970er Jahren begann China mit dieser Methode dünne Platten herzustellen.
Folienherstellung
Aluminiumfolie kann in industrielle Aluminiumfolie und Verpackungsaluminiumfolie unterteilt werden. Industrielle Aluminiumfolie hat eine relativ reine chemische Zusammensetzung und eine Dicke von 0,005 bis 0,2 mm. Es wird hauptsächlich als Kondensator, Wärmeisoliermaterial und feuchtigkeitsdichtes Material in der Elektro- und Elektronikindustrie verwendet. Verpackung Aluminiumfolie Dicke ist in der Regel 0,007 ~ 0,1 mm, gibt es flache Folie, bedruckte Folie und Krepppapier Aluminiumfolie und andere Produkte, vor allem für Lebensmittel, Tee, Zigaretten und andere Verpackungsmaterialien verwendet. Die Aluminiumfolie wird in einem Bandherstellungsverfahren mit einer Mindestdicke von 0,0025 mm und einer Breite von 1800 mm hergestellt. Alufolienwalzen, kein Walzenspaltwalzen, die Walze ist immer in einem elastisch abgeflachten Zustand. Während des Walzens wird die Dicke der Folie durch Einstellen der Walzkraft, Walzgeschwindigkeit und Steuerung der Spannung gesteuert. Beim Vorwalzen wird die Walzkraft verwendet, um die Dicke der Folie zu steuern; Beim Fertigwalzen nimmt die Dicke der Folie ab, wenn die Walzgeschwindigkeit zunimmt; Je größer die Spannung, desto geringer die Dicke; Um einen Bruch zu verhindern, wird die Spannung üblicherweise zwischen 0,2 und 0,4 der bedingten Streckgrenze σ0,2 der Folie gewählt. Zum Walzen bei niedriger Geschwindigkeit wird oft "dickes Öl" oder "dünnes Öl" zu dem Schmieröl hinzugefügt, um die Walzdicke der Aluminiumfolie einzustellen. Schmierstoffe und Walzenbedingungen haben einen sehr wichtigen Einfluss auf die Folienqualität. Die Aluminiumfolienzuschnitte bestehen aus kaltgewalzten Aluminiumcoils und werden im Allgemeinen bei 340-480 ° C vorgetempert und haben eine Dicke von 0,4-0,7 mm. Die Kanalverformungsrate während des Walzens beträgt ungefähr 50% und die Gesamtverformungsrate kann 95% oder mehr erreichen. Die Folie mit einer Dicke des fertigen Produkts von weniger als 0,01 bis 0,02 mm sollte aufgewickelt und doppelt gefaltet werden.
Drahtproduktion
Die Hauptverwendung der Produktion von Streckverfahren. Produkte sind Nieten, Elektroden und Drähte. Rohling durch Extrusion, Walzen oder Stranggießen und Walzverfahren. Extrusionsverfahren zur Herstellung von Barren, größere Flexibilität, bessere Produktleistung. Das Walzverfahren und das kontinuierliche Gieß- und Walzverfahren sind für die Herstellung von Barren eines einzigen Legierungstyps geeignet und weisen eine hohe Produktionseffizienz auf.
Produktion schmieden
Hauptsächlich im Flugzeug- und Maschinenbau eingesetzt. Schmiedestücke sind in freie Schmiedeteile und Gesenkschmiedestücke unterteilt. Sein Lagerbestand durch Guss- und Pressbolzen. Die größte Gesenkschmiede-Hydraulikpresse ist 70.000 Tonnen und die maximale Größe der Schmiedeprojektionsfläche beträgt 4,5 Meter 2. Die kritische Verformungsrate der Aluminiumlegierung beträgt etwa 5-15%. Um die Bildung von groben Kristallen zu vermeiden, sollte die Verformungsrate des Gesenkschmiedens im Allgemeinen größer als 15% sein. Um eine ungleichmßige Verformung zu reduzieren, wird häufig ein multidirektionales freies Schmieden verwendet.
Andere Produktion
Produktion von Rohren, Stangen und Profilen Der übliche Prozess ist:
Zuerst wird die heiße Extrusion zur Herstellung des Barrens verwendet, der dann durch Walzen (oder Strecken), Endbearbeitung und Wärmebehandlung fertiggestellt wird. Es kann auch direkt zu Fertigprodukten durch Heißextrusion verarbeitet werden. Es wurde von kurzen Spindeln zu langen Spindelextrusionen entwickelt. Entsprechend der Extrusionskraft des Extruders mit einem Block des gleichförmigen Durchmessers, extrudierte verschiedene Profile und Rohre durch split-flow modulare und zungenförmige Formen. Die Länge des Produkts kann mehr als 60 Meter erreichen. Nach dem Strecken durch Strecken kann es auf die erforderliche Länge geschnitten werden. Der größte Extruder für die Aluminiumproduktion ist 20.000 Tonnen. Kann zu einem Rippenrohr mit einem Durchmesser von 800 mm extrudiert werden. Bauprofile sind extrudierte Produkte, die in den 1960er Jahren entwickelt wurden und mehr als 35% der gesamten extrudierten Produkte ausmachen, von denen 80% als Tür- und Fensterrahmen verwendet werden. Fast alle Bauprofile verwenden Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen (LD30 und LD31). Dieses Produkt ist eloxiert und gefärbt, die Oberfläche der Bildung einer Vielzahl von Farbe Oxidfilm, hat eine gute Korrosionsbeständigkeit, aus schönen Türen und Fenstern langlebig, gute Abdichtung. Neben der Warmfließpressung wurden auch Kaltfließpressen, isotherme Extrusion, Rückextrusion und hydrostatische Extrusion entwickelt (siehe Oxidation von Aluminium).
Die Extrusion von Aluminium und Aluminiumlegierungen verwendet Vorwärts-Extrusion und Reverse-Extrusion. Die geeignete Extrusionsgeschwindigkeit sollte entsprechend den verschiedenen Legierungen gewählt werden. Um Aluminiumlegierungsextrusionsprodukte mit guter Organisation und guter Leistung zu erhalten, ist der Extrusionskoeffizient (& lambda;) von Profilen und Stäben grßer als 8 bis 12, wenn die fertigen Produkte auf einmal extrudiert werden, und das & lambda; der zum Schmieden verwendeten Rohlinge ist größer als 5. Extrusionsdüse hat einen großen Einfluss auf die Qualität von extrudierten Produkten. Extrudierte Stäbe und Profile werden oft als flache Werkzeuge verwendet, während Rohre häufig als konische Werkzeuge verwendet werden. Extrudieren von komplex geformten Hohlprofilen und Rohren wird weit verbreitet für geteilte Kombinationsmatrizen und Zungendüsen verwendet. Einige verwenden Extrusionsdüse mit flüssigem Stickstoff, um die Standzeit zu verlängern und die Produktgenauigkeit sicherzustellen. Ein Würfel kann 30 Tonnen Aluminium quetschen. Einige extrudierte Produkte aus Aluminiumlegierungen neigen zu "grobkörnigen Ringen", das heißt, nachdem die Produkte wärmebehandelt wurden, gibt es eine Schicht grobkörniger Bereiche um sie herum. Extrusion bei hohen Temperaturen kann dieses Phänomen verringern. Einige Aluminiumlegierungsextrusionsprodukte, die durch Wärmebehandlung verstärkt werden können, erfahren eine Behandlung mit fester Lösungsalterung, die Festigkeit nimmt zu und die Plastizität nimmt ab.
Rohrdehnung verwendet eine Reihe von schnellen und zylindrischen Stretching, Schwimmen Kernrohr Spule Stretching-Maschine Durchmesser bis zu 630 ~ 2900 mm, Reckrohrdurchmesser bis zu 40 ~ 50 mm. Zugrohr Zugkraft beträgt 16 bis 18 Tonnen, Zuggeschwindigkeit beträgt 24 Meter / Minute, Erfolgsquote beträgt in der Regel 25 bis 40%, und diese Art von Technologie produziert Rohrlänge bis zu 6000 Metern.
Verwandter Prozess
Die Wärmebehandlung zur Sicherstellung der Endleistung des Produkts wird als Fertigwärmebehandlung bezeichnet, einschließlich Fertigglühen, Lösungsglühen, Abschrecken, natürliche Alterung und künstliche Alterungsbehandlung; Zusätzlich wurden abgestufte Alterungs- und Deformationswärmebehandlungsverfahren entwickelt. Die Alterungsbehandlung verbessert nicht nur die mechanischen Eigenschaften des Produkts, sondern verbessert auch die Spannungskorrosionsbeständigkeit und Bruchzähigkeit des Produkts. Die Transferzeit vom Erwärmen der festen Lösung bis zum Abschrecken sollte im Allgemeinen innerhalb von 30 Sekunden kontrolliert werden. Bei Abkühlung der Abkühlgeschwindigkeit ist es notwendig, die übersättigte feste Lösung sicherzustellen, aber auch keine übermäßige Abschreckspannung und Biegeverformung des Produktes zu erzeugen. Die Coils und Platten werden in einem stark belüfteten Kastenofen, Schachtofen, Vertikalplatten-Durchlaufglühofen oder Luftkissen-Durchlaufglühofen geglüht. Der neue Ofen nimmt Schutzatmosphäre an. Das Abschrecken wird im allgemeinen in einem Salzbad erhitzt, und das neue Verfahren wird mit einem kontinuierlichen Luftkissen-Abschreckofen abgeschreckt.
1.2 Nach der Kraft und Verformung des Werkstücks in der Verformungs-Klassifizierung
Je nach Beanspruchungs - und Verformungsmodus (Spannung und Verformungszustand) des Werkstücks während des Verformungsvorgangs kann die Aluminium - und Aluminiumlegierungsbearbeitung in Walzen, Extrusion, Ziehen, Schmieden, Spinnen, Umformen (wie Kaltstempeln, Kaltumformen) unterteilt werden , Tiefziehen usw.) und Tiefenbearbeitung.
Rollen
Das Walzen ist ein plastischer Verformungsprozess, bei dem der Barren durch Reibung in die rotierende Walze gezogen wird und der Querschnitt durch den von der Walze ausgeübten Druck verringert wird, die Form verändert wird und die Dicke dünner wird und die Länge zunimmt. Das Walzen kann je nach Drehrichtung der Walzen in Vertikalwalzen, Querwalzen und Schrägwalzen unterteilt werden. Beim Längswalzen dreht sich die Arbeitswalze in die entgegengesetzte Richtung. Die Längsachse des Rollstücks ist senkrecht zur Achse der Walze. Es ist das am häufigsten verwendete Verfahren zum Walzen von Aluminiumblechen, Bändern und Folien. Beim Querwalzen wird die gleiche Drehrichtung der Arbeitswalze, mit der Längsachse der Walzwalzenachse parallel zueinander, selten in der Aluminiumlegierungsplatte und dem Walzband verwendet; Beim Schrägwalzen drehen sich die Arbeitswalzen in die gleiche Richtung. Die Längsachse des Walzguts steht in einem bestimmten Winkel zur Walzenachse. Bei der Herstellung von Rohren aus Aluminiumlegierungen und einigen speziell geformten Produkten werden häufig Doppelrollen- oder Mehrrollen-Schrägwalzverfahren eingesetzt. Gemäß verschiedenen Walzensystemen kann Aluminiumlegierungswalzen in zwei Walzen (ein Paar) Walzen, Mehrwalzenwalzen und Spezialwalzen (wie zum Beispiel Planetwalzen, V-Walzen, etc.) Walzen unterteilt werden: Entsprechend verschiedener Walzenformen, Aluminiumlegierungswalzen kann in Flachwalzenwalzen und Lochwalzenwalzen unterteilt werden. Nach verschiedenen Produktvarianten, Aluminiumlegierung Rollen kann in Platte, Band-, Folien-Rollen-, Stab-, Flachband-und Spezialprofil Rollen-, Rohr-und Hohlprofil Rollen unterteilt werden.
Extrusion
Der Extrusionsbarren wird in den Extrusionszylinder geladen, Druck wird durch die Extrusionsachse auf das Metall ausgeübt, so dass eine gegebene Düsenöffnungsform und -größe extrudiert wird, um eine plastische Verformung zu erzeugen, um ein gewünschtes Verfahren zur Extrudatproduktverarbeitung zu erhalten.
Entsprechend der Extrusion, wenn die Metallflussrichtung unterschiedlich ist.
Die Extrusion kann weiter in Vorwärtsextrusion, Reversextrusion und kombinierte Extrusion unterteilt werden.
Bei der Vorwärts-Extrusion stimmt die Bewegungsrichtung der Extrusionsachse mit der Fließrichtung des extrudierten Metalls überein.
Bei der umgekehrten Extrusion ist die Bewegungsrichtung der Extrusionsachse entgegengesetzt zu der des extrudierten Metalls.
Entsprechend der Erwärmungstemperatur des Barrens kann die Extrusion in Heißextrusion und kalte Extrusion unterteilt werden.
Die Heißextrusion wird durchgeführt, indem der Block auf eine Temperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur erhitzt wird. Die Kaltfließpressung wird bei Raumtemperatur durchgeführt.
Zeichnung
Die Zeichnung ist die Ziehmaschine, die den Aluminium- und Aluminiumlegierungsrohling (Barren oder Rohrrohling) durch die Klammern aus der gegebenen Form und Größe der Form L zieht. Er wird plastisch verformt, um die gewünschte Methode zur Bearbeitung von Rohren, Stäben, Formen zu erhalten. und Drähte. Entsprechend den verschiedenen Arten und Formen der hergestellten Produkte kann das Strecken in Drahtstrecken, Rohrstrecken, Stabstrecken und Profilstrecken eingeteilt werden. Die Rohrstreckung kann in eine Rohteilzeichnung, eine Kernzeichnung und eine schwimmende Kernzeichnung unterteilt werden. Je nach der Vielfalt und Form der Produkte kann das Strecken in Drahtstrecken, Rohrziehen, Stabziehen und Profilstrecken eingeteilt werden. Gemäß dem Streckungsmodus kann das Strecken in ein Einmoden-Strecken und ein Multimoden-Strecken unterteilt werden.
Schmieden
Schmieden ist ein Schmiedehammer oder eine Presse (mechanisch oder hydraulisch), der den Hammerkopf oder Druckkopf verwendet, um auf Aluminium- und Aluminiumlegierungsbarren oder geschmiedeten Barren Druck auszuüben, um eine plastische Verformung des Metalls zu bewirken. Aluminiumlegierungsschmieden hat zwei Methoden, freies Schmieden und Gesenkschmieden. Beim freien Schmieden wird das Werkstück zum Schmieden auf einen flachen Amboss (oder Amboss) gelegt. Das Gesenkschmieden besteht darin, das Werkstück in eine Form mit einer gegebenen Größe und Form zu bringen, dann Druck auf das Werkstück auszuüben, um eine Verformung zu schmieden und das erforderliche Gesenkschmieden zu erhalten.
1.3 Andere Kunststoffumformverfahren für Aluminium
Die Menschen haben auch eine Vielzahl neuer Aluminiumverarbeitungsverfahren erforscht und entwickelt, die hauptsächlich:
(1) Druckgießformverfahren wie Tief-, Mittel- und Hochdruckformen, Extrusionsformen usw.
(2) halbfeste Formverfahren wie halbfestes Walzen, halbfestes Extrudieren, halbfestes Ziehen und flüssiges Schmieden.
(3) Kontinuierliche Formverfahren, wie kontinuierliches Gießen und kontinuierliche Extrusion, Hochgeschwindigkeits-Stranggießen und -walzen und kontinuierliche Conform-Extrusion.
(4) Verbundformverfahren, wie Laminierwalzverfahren, Multileer-Extrusionsverfahren usw.
(5) Deformations-Wärmebehandlungsverfahren.
Aluminium und Aluminiumlegierung verarbeitete Materialien sind die am meisten verwendeten und die größte in der Ausgabe, mit gewalzten Materialien (Platten, Streifen, Streifen, Folien) und extrudierten Materialien (Rohre, Stäbe, Drähte, Drähte). Laut Statistik macht die jährliche Produktion dieser beiden Arten von Materialien 58% und 39% der jährlichen Gesamtproduktion von Aluminium in der Welt aus (Durchschnitt). Die verbleibenden Aluminiumwerkstoffe, wie zum Beispiel geschmiedete Produkte, machen nur wenige Prozent der Gesamtproduktion von Aluminiummaterialien aus. .
1.4 Nach den Temperatureigenschaften des Werkstücks im Prozess der Klassifizierung
Klassifizierung und Eigenschaften von Aluminiumverarbeitungsmethoden
Viele Aluminium und Aluminium-Legierung Kunststoff-Formungsmethoden, Es wird in der Regel nach den Temperatur-Eigenschaften des Werkstücks während der Verarbeitung und die Spannung und Verformung Modi (Spannung-Dehnung-Zustand) des Werkstücks während des Verformungsprozesses klassifiziert.
Nach den Temperatureigenschaften des Werkstücks im Prozess der Klassifizierung
Entsprechend den Temperatureigenschaften des Werkstücks während des Bearbeitungsprozesses kann die Aluminium- und Aluminiumlegierungsbearbeitung in thermische Bearbeitung, kalte Bearbeitung und Warmbearbeitung unterteilt werden.
Thermische Verarbeitung
Thermische Verarbeitung bezieht sich auf den plastischen Formgebungsprozess von Aluminium- und Aluminiumlegierungsblöcken bei oder oberhalb der Rekristallisationstemperatur. Während der Warmbearbeitung ist die Plastizität des Barrens höher und der Verformungswiderstand ist geringer, so dass ein Produkt mit einer größeren Verformungsmenge mit einer Ausrüstung mit geringerer Kapazität hergestellt werden kann. Um die Organisation und Leistung des Produkts zu gewährleisten, sollten die Heiztemperatur, die Verformungstemperatur und die Verformungsgeschwindigkeit, der Verformungsgrad, die Temperatur am Ende der Verformung und die Abkühlrate nach der Verformung streng kontrolliert werden. Zu den üblichen Warmumformungsverfahren für Aluminiumlegierungen gehören Heißextrusion, Warmwalzen, Warmschmieden, Warmschmieden, Flüssigschmieden, Halbfestformen, Stranggießen und Walzen, Stranggießen und kontinuierliches Walzen, Stranggießen und kontinuierliche Extrusion.
Kalte Verarbeitung
Kaltumformen bezieht sich auf einen Kunststoffumformungsprozess, der unterhalb der Temperatur abgeschlossen wird, bei der keine Erholung oder Rekristallisation auftritt.
Das Wesen der Kaltbearbeitung ist die Kombination von Kaltbearbeitung und Zwischenglühen. Kaltbearbeitet bis zum Endprodukt mit glatter Oberfläche, präzisen Abmessungen, guter Organisation und Leistung und kann verschiedene Leistungsanforderungen erfüllen: Die am häufigsten verwendeten Kaltbearbeitungsverfahren sind Kaltfließpressen, Kaltfließpressen, Kaltwalzen von Rohren, Kaltziehen, Kaltwalzen mit Blech und Folie, Kaltstanzen, Kaltbiegen und Spinnen.
