铝板带箔生产技术新进展（1）

概述了近几年铝板带箔材生产技术的发展情况，内容包括熔炼铸造、铣面锯切、连铸连轧，薄板坯连续铸造、均热、均热、热轧、冷轧、新型轧机、板平直度控制、冷却润滑剂喷射系统，带卷退火炉、厚度和宽度测量、带材接合，张力矫直，剪切、工厂改造等。     

瑞士铝业公司Ⅱ型铸造机简介

世界上的原铝大约有一半是用来加工成扁平制品,例如厚板、薄板、带材及箔材。轧制产品的制造过程需经过两个加工步骤,第一步是使液体铝变为宽的带卷(其厚度在2～10毫米之间,轧制坯料)。轧制坯料的传统生产方法要求好几个步骤:如铸造扁铸锭、锯切、铣去表面缺陷、均热及最终热轧(图1)。因此,生产轧制坯料时劳动强度大、能量和资金消耗多。除     

轧制及铸造铝厚板产业

生产铝厚板的工艺有两种——铸锭热轧法与铸造法,由此有轧制铝厚板(ARP)与铸造铝厚板(ACP)。铝厚板在国民经济的各个部门都得到了应用,82%以上的厚板用于制造交通运输装备。航空航天器用的厚板必须是轧制的,其他产业用的可用轧制的也可以用铸造的,但铸造厚板只能用热处理不可强化铝合金与个别Al-Zn-Mg系合金生产。中国铸锭热轧铝厚板生产能力已太大,不宜再扩建,但铸造铝厚板生产线仅一条。铸造铝厚板项目可单独建为一个企业,也可建为大型轧制厂的一个车间。后一种建设方式是最可取的,可减少投资,两种厚板可以相辅相成。厚度5 mm~400 mm的铸造厚板可由厚锭水平锯切而成,更厚的宜整块铸造。锯切工艺装备可从德国引进。     

铸轧法和热轧法生产空调铝箔的工艺和产品对比

用铸轧法与热轧法生产的铝箔力学性能和组织结构各有特点，其空调箔分别适于相应的翅片成形法的要求。与热轧法相比，铸轧法具有工序短、能耗少、成本低的优点。通过工艺革新，用铸轧坯料能够生产出具有广泛适应性的空调箔产品。从技术、经济两方面考虑，用铸轧法生产空调箔具有明显的优势。     

铝锭热轧建设大跃进应引起关注

大多数铝板带（96％以上）与全部铝箔都要经过冷轧才能转变成为半成品，发往用户制造各种铝制品。加工冷轧用的铝带坯有三种工艺：铸锭热轧法、双辊式连续铸轧法、黑兹莱特式连铸连轧法。铸锭热轧法是一种万能工艺，所有的铝合金都可以热轧成厚板与供冷轧用的带坯，只要能制出锭，就可以进行热轧；双辊式连续铸轧法1951年首次在美国获得应用，是亨特工程师发明的，中国在1982年于华北铝业有限公司首次进行商业化生产，从上世纪60年代开始，双辊式铸轧技术进入成熟阶段，约86％以上的冷轧铝板带都可用这种带坯生产，其品质不逊于用热轧带坯轧制的，铸轧法具有建设周期短、投资省、能耗低、材料利用率高、维护费用低、技术门槛低、     

工业纯铝高温流变行为的实验研究

为了深入了解连续铸轧这一融合了“铸造”和“轧制”两个工艺过程条件下的流变行为与简单加工（热轧）组合条件下流变行为的差异,在Gleeble-1500热模拟机上对铸造工业纯铝高温压缩流变行为及其影响因素进行了系列的模拟实验研究,得到了不同变形条件下铸造工业纯铝高温压缩成形过程中的流变曲线;通过多元线性回归分析得到了其应力-应变本构方程;并与铸轧过程物理模拟实验研究的结果进行了对比分析,结果表明：在相同变形条件下铸造工业纯铝高温压缩变形流变应力小于铸轧过程的流变应力,且随着应变速率的增大,它们之间的差值更大.     

合金元素及制备工艺对1XXX系铝合金组织及性能的影响

通过直接激冷铸造（DCC）与双辊铸轧（TRC）方法生产了具有不同Fe、Si、Cu和Mn含量的1XXX系铝合金坯料,随后通过均匀化、热轧、冷轧和退火等加工工艺制备了厚度为13 μm的铝箔。结果显示,铸造工艺对铝箔强度影响较小,双辊铸轧引入的较细第二相有利于铝箔塑性。在580 ℃以上进行均匀化处理可细化直接激冷铸造铸锭的粗大晶界金属间化合物,并使其在后续热轧中破碎为小颗粒。因Cu溶质原子可提高加工硬化速率,添加Cu元素的效果优于添加Fe、Si和Mn元素。中间退火时铝箔厚度对力学性能有显著影响,这和厚度与晶粒尺寸之间的比值有关。室温储存会导致较薄铝箔的力学性能下降,这与大应变后发生的回复机制有关。     

大型冲模用柱形限位器

国内外大中型冲模常用的矩形限位器,是用2个螺钉拧在模座上的。这种限位器的工艺过程需经锯料、加热、锻造、铣刨6面、倒角,再钳工划线和钻孔等工序。不仅工序多,而且制造周期长。但把结构改为柱形限位器,只需用一个螺钉紧固在模座上。这样,可直接采用圆棒料来加工,只需车两端面,倒一面角,同时加工出螺钉安装孔来就可以了。全部工序只需一台车床即可完成。     

铝合金半连续铸造结晶器内腔形状优化设计

通过对铝合金扁铸锭外形尺寸实测数据的分析,提出了一种半连续铸造结晶器内腔形状的优化设计方案。实践证明,对结晶器的改进,成功地解决了扁铸锭大面凹、小面分层的问题,提高了铸锭铣面成品率和热轧成品率。     

PVC塑窗型材锯铣加工数控系统的开发和研制

依据塑窗型材锯铣加工工艺特点,在FANUC-0M系统的基础上从硬件配置到软件实现进行了深入的分析,开发和研制具有实际应用价值的专用数控加工系统.FANUC系统具有很好的可操作性,工作效率更高,位置控制精度高,对锯铣工作中心是比较适合的系统.重点是针对加工中心各项功能的完善以及设备总体性能的提高而对FANUC系统进行硬件二次开发,并通过软件编程实现塑窗型材锯铣加工的数控化.     

基于ADAMS仿形飞锯机锯切功率的分析与研究

钢管仿形飞锯机是是用于随动锯切钢管的一种专用设备,是钢管生产过程中的关键设备。目前在方管以及异型管的锯切加工过程中,锯切功率的研究不足。以300 mm×300 mm钢管的加工为例,采用ADAMS进行仿真分析,对锯切功率进行研究,给出锯切功率变化的图像,并给出锯切功率最优解,对于飞锯机的锯切加工具有指导意义。     

圆柱工件变锯深工况下恒定锯切力约束多目标进给速度优化方法

针对国内金属锯切过程中，变锯深工况下带锯床加工效率低、加工振动大的问题，提出基于恒定锯切力约束的进给速度优化方法。基于锯切力动力学模型，以提高圆柱零件加工效率和降低最大锯切力为优化目标，以恒定锯切力范围、临界锯切力、机床进给速度、机床功率为约束条件，建立进给速度优化模型，并采用基于精英控制的非支配排序遗传算法(NSGA-II算法)对锯切过程中的进给速度进行优化。实例验证了恒定锯切力约束的进给速度优化模型的有效性，达到了恒定锯切力约束目标，提高了加工效率，降低了最大锯切力。最后，通过ANSYS有限元分析软件对锯条的瞬态响应进行动力学分析，验证了变进给速度锯切的加工稳定性。     

工业纯铝高温流变行为的实验研究

为了深入了解连续铸轧这一融合了“铸造”和“轧制”两个工艺过程条件下的流变行为与简单铸造+热加工(热轧)组合条件下流变行为的差异,在Gleeble-1500热模拟机上对铸造工业纯铝高温压缩流变行为及其影响因素进行了系列的模拟实验研究,得到了不同变形条件下铸造工业纯铝高温压缩成形过程中的流变曲线;通过多元线性回归分析得到了其应力-应变本构方程;并与铸轧过程物理模拟实验研究的结果进行了对比分析,结果表明:在相同变形条件下铸造工业纯铝高温压缩变形流变应力小于铸轧过程的流变应力,且随着应变速率的增大,它们之间的差值更大。     

双辊铸轧AZ91D半固态镁合金板带试验研究

在自行设计、安装的双辊连续、水平铸轧机上进行AZ91D镁合金半固态板带铸轧试验研究，分析了镁合金半固态浆料的制备过程，在590℃左右机械搅拌5min，在550-585℃温度区间内进行铸轧。结果表明，半固态连续铸轧技术可以提高板带的塑性加工性能，细化晶粒。在380℃时进行热轧再加工，最大压下率达到46％。     

机电气一体化柔性塑窗锯铣加工中心的研制

柔性锯铣加工中心将信息技术、自动化技术等与制造技术相结合，将锯、铣工艺集中到统一的加工单元，由工业计算机控制，自动实现对型材从锯切到铣削加工的全过程自动识别、自动编制工艺、自动高速加工，具有良好的柔性加工功能。     

天然金刚石的锯切表面分析

锯切金刚石是加工精度较高的一种切割方式。利用钻石切割机对天然金刚石进行切割后，通过光学显微镜、粗糙度测量仪、X射线衍射仪等对锯切金刚石的切割面进行检测分析，获得天然金刚石(100)晶面的表面形貌、粗糙度、物相等。结果表明:刀痕是影响天然金刚石锯切表面加工质量的主要因素，切割后的表面都会生成碳的非石墨相同素异形体，刀痕表面碳的同素异形体含量为8.3%，光滑表面为2.0%。采用正常的锯切方式，可以得到良好的天然金刚石切割表面。      

海外文献速报

<正>20150101 Hadadzadeh A,Wells M A.AZ31镁合金带材双辊铸轧热力学行为数值模拟研究.Journal of Magnesium and Alloys,2013,1:101-114.双辊铸轧(TRC)工艺兼有铸造和热轧优势,是替代近净成形镁合金板材新型铸造工艺,其代表产品为厚2~10mm的镁合金板材。在双辊铸造工艺中,板材的冷却凝固速率范围为102~103℃/s,相对于直接连续铸造(DC),双辊铸轧的高冷却速率使轧辊铸造状态下AZ31合金的γ相分布更均匀。利用有限元软     

铝塑型材锯铣组合加工中心

分析了铝塑型材锯铣加工的特点及功能要求，提出了应用通用数控装置开发专用控制系统的解决方案，实现了铝塑型材锯铣组合数控加工，显著提高了生产效率和加工质量的稳定性。     

碳化硅环形金刚石线锯加工的裂纹研究

碳化硅晶体硬度高,属于难加工材料,环形金刚石线锯加工具有切缝窄、加工效率高、加工质量好、能加工硬度高尺寸大的脆性材料的优势。根据锯丝磨粒的分布特点,给出了单颗磨粒锯切力与总锯切力的关系式。建立了锯切表面裂纹深度与锯切力之间、表面粗糙度与锯切力之间的理论关系,此关系可用于碳化硅线锯加工裂纹的预测。最后,给出了减少加工裂纹的措施。     

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。