アルミニウム合金ストリップの主な生産設備、生産プロセスおよびパラメータ

アルミニウム合金ストリップの主な生産設備、生産プロセスおよびパラメータ

アルミニウム板条とは、アルミニウムを主原料とし、他の合金元素を混合して作られた板または帯状のものを指します。アルミニウム板条は経済発展にとって重要な基礎材料であり、航空、宇宙、建設、印刷、輸送、電子、化学、食品、医薬品などの産業で広く使用されています。

アルミニウム合金グレード

シリーズ1:99.00%以上の工業用純アルミニウム、優れた導電性、耐腐食性、溶接性、低強度

シリーズ2:Al-Cu合金、高強度、優れた耐熱性と加工性

シリーズ3:Al-Mn合金、耐食性、優れた溶接性、優れた可塑性

シリーズ4:Al-Si合金、優れた耐摩耗性と高温性能

シリーズ5:AI-Mg合金、耐腐食性、優れた溶接性能、優れた耐疲労性、強度を向上させるために冷間加工のみ

シリーズ6:AI-Mg-Si合金、高耐食性と良好な溶接性

シリーズ7:A1-Zn合金、優れた靭性と加工性を備えた超高強度合金

アルミニウム冷間圧延ストリッププロセス

アルミニウムの冷間圧延は、一般的に溶解、熱間圧延、冷間圧延、仕上げの 4 つの部分に分けられます。

溶解鋳造生産プロセスとその導入

溶解と鋳造の目的は、要件を満たす組成と高い溶解純度を備えた合金を製造し、さまざまな形状の合金を鋳造するための好ましい条件を作り出すことです。

溶解および鋳造プロセスの手順は、バッチング、供給、溶解、溶解後の攪拌およびスラグ除去、分析前サンプリング、組成を調整するための合金の追加、攪拌、精錬、放置、炉内鋳造です。

溶解および鋳造プロセスのいくつかの重要なパラメータ

製錬中、炉の温度は通常1050℃に設定されます。プロセス中は、材料の温度を監視し、金属温度が770℃を超えないように制御する必要があります。

スラグ除去操作は、スラグと液体の分離に適した約 735℃ で実行されます。

精製は一般的に二次精製方式を採用し、一次精製では固体精製剤を添加し、二次精製ではガス精製方式を採用します。

通常、炉を放置してから 30 分~ 1 時間以内に鋳造する必要があり、そうでない場合は再度精錬する必要があります。

鋳造プロセス中、粒子を微細化するために AI-Ti-B ワイヤを継続的に追加する必要があります。

熱間圧延生産プロセスとその導入

1. 熱間圧延とは、一般的に金属の再結晶温度を超える温度で圧延することを指します。

2. 熱間圧延工程では、金属は硬化と軟化の両方の過程を経ます。変形速度の影響により、回復・再結晶化が適時に行われない限り、ある程度の加工硬化が生じます。

3. 熱間圧延後の金属の再結晶は不完全であり、再結晶組織と変形組織が共存する。

4. 熱間圧延により、金属および合金の加工性能が向上し、鋳造欠陥が低減または排除されます。

熱間圧延コイル工程フロー

熱間圧延コイルの工程フローは、一般的に、インゴット鋳造 - 表面フライス加工、エッジフライス加工 - 加熱 - 熱間圧延(オープニング圧延) - 熱間仕上げ圧延(コイリング圧延) - コイルの荷降ろしとなります。

熱間圧延加工を容易にするために、表面をフライス加工します。表面の酸化スケールや鋳物の微細組織により、その後の加工でエッジの割れや表面品質の低下などの欠陥が発生しやすくなります。

加熱の目的は、その後の熱間圧延工程を容易にし、軟質組織を形成することです。加熱温度は通常470℃~520℃、加熱時間は10~15時間です。35時間を超えると、焼き過ぎて粗大組織が生じる可能性があります。

熱間圧延生産における注意すべき事項

硬質合金の圧延パス数は軟質合金の圧延パス数とは異なります。硬質合金の圧延パス数は軟質合金の圧延パス数よりも多く、15パスから20パスの範囲となります。

最終的な圧延温度は、その後の加工や完成品の物理的・化学的特性に直接影響するため、厳密に制御する必要があります。

合金の場合、一般的に製造工程中にエッジの圧延が必要になります。

ヘッドゲートとテールゲートを切り取る必要があります。

エマルジョンは油中水型システムで、水が冷却作用、油が潤滑作用を担います。年間を通して約65℃に保たれる必要があります。

熱間圧延速度は一般的に200m/分程度です。

鋳造および圧延プロセス

鋳造圧延温度は通常680℃~700℃で、低いほど良いです。安定した鋳造圧延ラインでは、通常、月に1回以上停止して鋼板を再度組み立てます。生産工程中は、フロントボックス内の液面レベルを厳密に管理し、液面低下を防ぐ必要があります。

潤滑は石炭ガスの不完全燃焼から得られる C 粉末を使用して行われますが、これも鋳造および圧延材料の表面が比較的汚れている原因の 1 つです。

生産速度は通常1.5m/分~2.5m/分です。

鋳造および圧延によって生産される製品の表面品質は一般的に低く、特殊な物理的および化学的特性を持つ製品の要件を満たすことができません。

冷間圧延生産

1. 冷間圧延とは、再結晶温度以下の温度で圧延する製造方法を指します。

2. 圧延工程中に動的再結晶が起こらず、温度は最大で回復温度まで上昇し、冷間圧延では加工硬化率の高い加工硬化状態となる。

3. 冷間圧延鋼板は寸法精度が高く、表面品質が良好で、組織と性能が均一であり、熱処理によってさまざまな状態に生産できます。

4. 冷間圧延では薄いストリップを製造できますが、変形エネルギーの消費量が多く、処理パス数が多いという欠点もあります。

冷間圧延機の主なプロセスパラメータの簡単な紹介

圧延速度:500m/分、高速圧延機は1000m/分以上、箔圧延機は冷間圧延機よりも高速です。

加工率:3102などの合金組成によって決まり、一般的な加工率は40%~60%です。

張力: 生産工程中にフロントコイラーとリアコイラーによって与えられる引張応力。

圧延力: 製造工程中にローラーが金属に加える圧力。通常は約 500 t。

仕上げ製造工程の紹介

1. 仕上げとは、冷間圧延鋼板を顧客の要求に適合させるため、または製品のその後の加工を容易にするための加工方法です。

2.仕上げ設備は、熱間圧延および冷間圧延の製造工程中に発生した、エッジの割れ、油分含有量、板形状不良、残留応力などの欠陥を修正することができます。製造工程中に他の欠陥が導入されないようにする必要があります。

3. 仕上げ設備は多様で、主に横引き、縦せん断、延伸および曲げ矯正、焼鈍炉、スリッターなどが含まれます。

スリッター設備紹介

機能: 連続回転せん断方式を採用し、コイルを正確な幅でバリの少ないストリップに切断します。

スリッター機は、一般的に、アンコイラー、テンションマシン、ディスクナイフ、コイラーの 4 つの部分で構成されます。

クロスカッティングマシン設備紹介

機能: コイルを必要な長さ、幅、対角線でプレート状に切断します。

プレートにはバリがなく、きれいに積み重ねられており、表面品質が良好で、プレートの形状が良好です。

クロスカッティングマシンは、アンコイラー、ディスクシアー、ストレートナー、クリーニング装置、フライングシアー、コンベアベルト、パレットプラットフォームで構成されています。

張力と曲げの矯正の紹介

機能:熱間圧延および冷間圧延工程では、温度、圧下率、ロール形状の変化、不適切な工程冷却制御などにより、不均一な縦方向の伸びや内部応力が生じ、板形状が不良になります。良好な板形状は、伸張と矯正によって得られます。

コイルにはバリがなく、端面がきれいで、表面品質が良好で、プレートの形状も良好です。

曲げ矯正機は、アンコイラー、ディスクせん断機、洗浄機、乾燥機、前部テンションローラー、矯正ローラー、後部テンションローラー、およびコイラーで構成されています。

焼鈍炉設備紹介

機能: 冷間圧延硬化を除去し、顧客が要求する機械的特性を得るため、またはその後の冷間加工を容易にするための加熱。

焼鈍炉は主にヒーター、循環ファン、パージファン、負圧ファン、熱電対、炉本体で構成されています。

加熱温度と時間は要求に応じて決定されます。中間焼鈍では、バタースポットが発生しない限り、一般的に高温かつ高速で加熱する必要があります。中間焼鈍では、アルミ箔の性能に応じて適切な焼鈍温度を選択する必要があります。

焼鈍処理は、差温焼鈍と定温焼鈍のいずれかで行うことができます。一般的に、熱処理時間が長いほど、規定の非比例伸び強度が向上します。同時に、温度が上昇するにつれて、引張強度と降伏強度は低下し続けますが、規定の非比例伸びは増加します。


投稿日時: 2025年2月18日

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