铝板、带、箔材轧制新工艺(4)

3.铸轧带坯质量及缺陷消除方法为了了解铸轧带坯的质量特点,掌握铸轧带坯生产过程中组织与性能的变化规律,对铸轧带坯和铸锭热轧板坯作了对比分析试     

铅板连续铸轧中轧速对温度场和带坯组织的影响

通过数值模拟和试验研究了不同铸轧速度下铅板连续铸轧过程的温度场和铸轧带坯的微观组织。结果表明:铸轧速度太慢时铸嘴容易被堵塞、拉伤,铸轧难以顺利进行,无法实现正常生产;铸轧速度太快时容易出现"热带",铸轧的连续性难以得到保证,铸轧带坯组织为铸造组织。可行的铸轧速度为1.0～1.4 m/min。当铸轧速度为1.4m/min时,铅板带坯晶粒大小均匀,微观组织和板带性能最好。     

电磁-超声能场对3003铝合金铸轧组织和性能的影响

通过在铸轧区的关键部位引入电磁-超声能场,实现对3003铝合金的普通对称铸轧、非对称铸轧和非对称电磁-超声铸轧。用该方法分别制备了上述3种铸轧带坯,并将普通对称铸轧带坯与非对称电磁-超声铸轧带坯加工成厚度为0.25 mm的成品薄带。通过金相显微观察、扫描电镜观察和动静万能试验机测试分析了3种3003铝合金铸轧板的组织和性能。结果表明:与对称铸轧相比,非对称铸轧有效地抑制了宏观偏析,并使铸轧速度提高了33.3%;施加电磁-超声复合能场后,铸轧带坯晶粒显著细化,力学性能明显提高;电磁-超声成品薄带的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别比普通成品薄带的提高了32.93%、38.91%和6.25%。     

3004铝合金铸轧带坯生产实践

生产易拉罐料用的3004铝合金带坯,大多数是用热轧法生产的,用铸轧法生产的难度较大,但是热轧法的加工费是铸轧法的两倍多,因此开发铸轧法生产3004铝合金带坯的技术,具有很大的经济效益和节能效益。采用Φ1003mm×1 900 mm国产双驱动倾斜式铸轧机试生产3004铝合金带坯,通过试验性生产,摸索出了3004铝合金带坯的铸轧生产技术和工艺参数,并稳定批量地给一家生产易拉罐料的铝加工厂供给合格的3004铝合金铸轧带坯。     

薄铝带坯高速连续铸轧技术(1)

９０年代中期铝合金薄带坯高速连续铸轧技术取得重大进展,截止１９９６年６月已有法塔亨特高速铸轧机、戴维高速铸轧机、Ｊｕｍｂｏ３ＣＭ薄带坯高速铸轧机投入商业性运转,可铸轧厚１～１０ｍｍ、宽２０００ｍｍ左右的各种加工铝合金带坯,铸轧速度高达１５ｍ／ｍｉｎ。生产１ｍｍ厚的生产率为３ｔ／（ｈ·ｍ宽）。作者提出了发展我国薄铝带坯铸轧技术的建议。     

薄铝带坯高速连铸轧技术（1）

９０年代铝合金薄带坯高速连续铸轧技术取得重大进展,截止１９９６年６月已有法塔亨特高速铸轧机、戴维高速铸轧机、Ｊｕｍｂｏ３ＣＭ薄带坯高速铸轧机投入商业性运转,可铸轧厚１￣１０ｍｍ、宽２０００ｍｍ左右的各种加工铝合金带坯,铸轧速度高达１５ｍ／ｍｉｎ。产生１ｍｍ厚的生产率为３ｔ／（ｈ·ｍ宽）。作者提出了发展我国薄铝带坯铸轧技术的建议。     

电磁场对铸轧带坯质量的影响

介绍了电磁铸铸轧新技术的工业试验。通过对铸轧带坯的组织性能分析，探讨了电磁场对铸轧带坯的影响。结果表明：在铸轧区旋加电磁场能有效地细化晶粒（达到１级晶粒度），消除马蹄形裂纹，改善枝晶偏析，抑制铸嘴挂渣所带来的所道和能条缺陷；用电磁场取代铝－钛－硼丝晶粒细化剂不仅能明显地降低铸轧板的制耳率，提高深冲性能，而且可使铸轧带坯的生产成本每吨减少６０－７０元。     

Jumbo 3CM薄铝带坯高速铸轧罐料坯

目前,法国普基铝业工程公司在纽夫布里什（Neuf——Briach）中心对Jumbo3CM薄铝带坯高速铸轧机列操作简化完善工作进行开发,另方面在全面研究硬合金与罐料坯带的铸轧技术。主要的研究项目：带厚控制系统,铸轧辊润滑,熔体供给系统,1235、3003、3104、8006合金的铸轧。用3104合金薄铸轧带坯冷轧全铝易拉罐带材需进行一次中间退火。Jumbo　3CM薄铝带坯高速铸轧罐料坯@王祝堂     

巴西铝业公司——世界生产能力最大的双辊式连续带坯铸轧企业

随着最新的二条Jumbo 3CMФ1 150mm／2300mm双辊式连续带坯铸轧生产线于2007年的投产,巴西铝业公司（Companhia Brasileira de Aluminio,CBA）创造了两项铝带坯连续铸轧世界记录：一是单厂拥有的3C式铸轧机最多,达12台;铸轧带坯生产能力最大,总产能可达180kt／a。2007年投产的2台Jumbo 3CM可生产宽2100mm的带坯。     

用电解铝液直接铸轧铝带坯的质量控制

论述了用电解铝液生产铸轧带坯的工艺过程及其质量控制。通过对工艺过程的严格控制，用电解铝液铸轧的带坯质量提高了，可用来生产不同合金的板、带、箔产品，且其质量达到了用固体料重熔铸轧法生产产品的质量水平。     

超声波处理对铸轧铝板带组织的影响

采用双头式超声波导入杆在水平式双辊铸轧机进行超声波铝板带的铸轧试验,研究超声波作用下铸轧铝板带的金相组织,结果表明,在铝铸轧过程中施加超声波能够使晶粒细化,组织更加均匀;探讨超声波空化现象及声流作用对铸轧铝板带组织细化作用的机制。指出目前超声波铝铸轧过程中存在的问题。     

Coupled analysis of temperature and flow during twin-roll casting of magnesium alloy strip

The distribution of temperature and flow fields in cast-rolling zone was obtained through the direct coupled solution of finite element method. Two vortexes appeared in the cast-rolling zone during twin-roll casting. The flow velocity along thickness of the magnesium alloy strip was heterogeneous, which resulted in the microstructure with the flow trace inclined to the cast-rolling direction. The temperature difference between the strip surface and at the center was about 150 °C at the inlet and it declined to about 25 °C at the exit. The increase of the casting temperature caused the raise of the strip temperature at the exit. The calculated temperature was consistent with the measured temperature.     

铸轧铝板带铸轧区内液穴深度变化规律的探讨

推导了双辊式连续铸轧铝板带生产工艺中铸轧区内液体金属凝固时,凝固层厚度随时间变化的函数关系;铸造区内液穴深度与铸轧辊面线速度、铸轧辊直径、铸轧区长度、铸轧板厚度、供料嘴出口液体金属温度之间的函数关系。通过计算得出液穴深度与铸轧辊面线速度、铸轧区长度、铸轧板厚度、供料嘴出口液体金属温度之间的变化规律,并与现场生产中实际情况相对照,表明符合现场实际情况。     

铸轧区长度对Al-8Si合金铸轧板显微组织的影响

采用连续铸轧方法制备Al-8Si合金铸轧带坯,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,研究不同铸轧区长度对铸轧板微观显微组织和中心层偏析的影响。研究表明,随着铸轧区长度的增加,偏析范围先增大、后减小。这是由于铸轧区长度的增加,导致铸轧区域冷却强度加大,较强的冷却速度加快了金属的凝固,从而减轻了中心偏析程度。Al-8Si合金同一铸轧区表层和中心部位共晶硅组织的形貌有较大区别,表层共晶硅呈网状分布,微观形貌大部分呈纤维状,小部分呈瓣片状,中心层共晶硅形貌为沿不同取向的集簇状,形成中间线偏析。这是由于:铸轧坯料在轧制时,上、下表层先与轧辊面接触,而中心层相较于上、下表层的冷却速度较慢,所以,最后凝固,使上、下表层相较于中心层晶粒更加细小。     

1050铝合金板带的多能场非对称铸轧

在d400 mm×500 mm水平式双辊铸轧机上,研究了采用多能场非对称铸轧方法制备1050铝合金板带的最合理工艺参数,并对比分析了多能场非对称铸轧对组织和性能的影响。结果表明：在铸轧区长度70 mm、前箱温度670°C、铸轧速度1.3 m/min、励磁电流10 A、中心频率（13±1）Hz、超声功率200 W、超声波频率（20±0.2）kHz的条件下,制备出具有最佳组织和性能的1050多能场非对称铸轧板带,铸轧板带的中心分凝面消失,晶粒尺寸减小约40%,且分布均匀,微观偏析明显减少,析出相均匀分布于晶界处,铸轧板带的抗拉强度、屈服强度、伸长率和显微硬度分别提高了22.6%、23.66%、38.75%和9.90%。     

细化剂对AZ31镁合金板材显微组织的影响

试验研究了以Al-Ti-C、MgCO3作为细化剂对双辊铸轧镁合金薄带微观组织的影响.结果表明,添加了细化剂的薄带其铸轧组织基本为等轴晶,晶粒明显细化,其中加Al-Ti-C作为细化剂的效果要明显优于加MgCO3的.较低轧制温度下轧制获得的薄板的微观组织仍保留了少量的铸轧组织,但随着轧制温度的升高,孪晶组织明显减少,再结晶程度显著提高.添加细化剂的铸轧镁合金组织在轧制后仍有一定的遗传性,但细化程度没有铸轧时的那么显著.     

Cast-rolling force model in solid−liquid cast-rolling bonding (SLCRB) process for fabricating bimetal clad strips

Based on twin-roll casting, a cast-rolling force model was proposed to predict the rolling force in the bimetal solid?liquid cast-rolling bonding (SLCRB) process. The solid?liquid bonding zone was assumed to be below the kiss point (KP). The deformation resistance of the liquid zone was ignored. Then, the calculation model was derived. A 2D thermal?flow coupled simulation was established to provide a basis for the parameters in the model, and then the rolling forces of the Cu/Al clad strip at different rolling speeds were calculated. Meanwhile, through measurement experiments, the accuracy of the model was verified. The influence of the rolling speed, the substrate strip thickness, and the material on the rolling force was obtained. The results indicate that the rolling force decreases with the increase of the rolling speed and increases with the increase of the thickness and thermal conductivity of the substrate strip. The rolling force is closely related to the KP height. Therefore, the formulation of reasonable process parameters to control the KP height is of great significance to the stability of cast-rolling forming.     

降温提速提高铸轧带材质量的工艺研究

在优化铸轧嘴腔结构,增加铸轧嘴辊间隙的基础上,调整铸轧工艺参数,使铸轧前箱铝液温度降低、铸轧速度提高了200 mm/min～300 mm/min,同时使铸轧坯料的内部质量及表面质量大幅提高,并提高了铸轧坯料的生产效率.为生产双零铝箔提供了高档优质的坯料.     

用3A21铝合金铸轧坯料生产散热片用带材及散热片钎焊的工艺研究

对3A21铝合金铸轧坯料生产散热片用带材的工艺进行了研究,制定了带材的成品退火制度.找出了散热片在钎焊过程中发生变形不均及焊合不良的原因.通过跟踪试验,在真空钎焊炉内加入镁屑,解决了质量问题,提高了散热片的钎焊成品率.     

Cu/Al复合板双辊铸轧复合界面压力分布与结合特性（英文）

双辊铸轧工艺制备双金属层复合板的力学性能和产品厚度规格与结合界面相互作用力学行为密切相关。以铸轧速度为变量,建立热流耦合模拟与界面压力分布计算模型。结果表明,随着铸轧速度的降低,界面温度降低,界面压力与出口铝侧厚度占比增大。铜带减薄主要发生在后滑移区。较高的界面压力和较长的固体/半固体接触时间使结合面充分浸润,为原子扩散提供有利条件。当铸轧速度为2.4 m/min时,扩散层宽度为4.9μm,剥离后铜侧表面被铝覆盖,铝侧发生韧性断裂,有效防止界面分层及裂纹扩展。同时,高界面压力及塑性应变下的剪切作用更显著,铝侧显微组织为细长柱状晶体。因此,结合界面实现冶金结合并细化铝侧晶粒可以使复合板获得较高的结合强度和拉伸性能。