Bearbejdning af aluminiumsprofiler
Forarbejdning af aluminium, ved hjælp af plastbearbejdningsmetoder til at forarbejde aluminiumstænger til materialer, hovedsageligt inklusive rulning, ekstrudering, udstrækning, og smedning. Aluminiumforarbejdning begyndte at blive produceret industrielt i begyndelsen af det 20. århundrede, og før 1930'erne, kobber forarbejdning produktionsudstyr blev grundlæggende brugt, med produkter, der hovedsageligt anvendes i flyproduktion. Efter 1960'erne, aluminiumproduktionen udviklede sig hurtigt, med en årlig vækst på ca 4-8%. Produkterne blev meget brugt i industrier som luftfart, konstruktion, transport, elektriske, kemisk, emballage, og daglige fornødenheder. Outputtet er kun næst efter stål og rangerer nummer to i metalmaterialer. I midten af 1950'erne, Kina byggede et relativt stort aluminiumsforarbejdningsanlæg, at danne et produktionssystem. Produkterne er blevet serialiseret, med syv legeringsserier tilgængelige, i stand til at producere otte typer produkter inklusive plader, strimler, folier, rør, barer, profiler, ledninger, og smedegods (gratis smedegods, smedninger).
kinesisk navn: Bearbejdning af aluminium
De vigtigste metoder omfatter rulning, ekstrudering, udstrækning, og smedning
Formål: At forarbejde aluminiumstænger til materialer ved hjælp af plastbearbejdningsmetoder
Produktet bruges hovedsageligt til flyproduktion
katalog
1 Udvikling
2 Indledning
3 Smeltning og støbning
▪ smelte
▪ støbning
- Fremstilling af foliematerialer
5 Trådproduktion
6 Smedeproduktion
7 Andre produktioner
8 Relaterede processer
udvikle
udsende
redigere
Fra et makroperspektiv af økonomisk vækst, meso-perspektivet for industriudvikling, og virksomhedsudviklingens mikroadfærd, vi har fundet ud af, at den nuværende tendens for aluminiumsindustrien, der går fra primær elektrolytisk aluminiumssmeltning til dyb behandling, vil blive en uundgåelig tendens. Produkter til forarbejdning af aluminium er generelt prissat i form af “aluminiumspris+ekspeditionsgebyr”. Når der er en hurtig stigning i downstream-efterspørgsel og strukturel stigning, virksomheder med teknologiske fordele, kanal fordele, omkostningsfordele, og placeringsfordele kan ikke kun sikre deres behandlingshastigheder, men har også mulighed for at øge dem. Hvis det kombineres med kapacitetsudvidelsesfaktorer, væksten i ydeevnen vil være hurtig og betydelig.
I de senere år, Kinas aluminiumsprofilindustri er vokset hurtigt og har fuldt ud udviklet sig til en stærkt konkurrencepræget industri. Fra slutningen af 2010, der var 824 aluminiumprofilvirksomheder over den angivne størrelse i Kina. Efter hurtig udvikling og hård konkurrence på markedet, grundmønsteret har taget form. På nuværende tidspunkt, der er mange aluminiumsfolieproduktionsvirksomheder i Kina, med lav industrikoncentration. Ingen virksomhed har en væsentlig markedsandel, heller ikke nogen virksomhed kan have en afgørende indflydelse på udviklingen af hele branchen. I 2010, den nationale aluminiumsfolieproduktion var ca 2 millioner tons, med mere end 250 virksomheder, der beskæftiger sig med produktion af aluminiumsfolie, med en gennemsnitlig produktion på ca 8000 tons. Den gennemsnitlige skala var forholdsvis lille, og der var mange små virksomheder, resulterer i overdreven konkurrence på produktområdet med lav værditilvækst.
Med den hurtige udvikling af Kinas metaldøre og vinduer, bygge gardinvægge, transportbranchen, kemisk industri, kraftudstyrsindustrien, nationalt forsvar og militær industri, efterspørgslen efter aluminiumsprofiler vil fortsætte med at vokse. På samme tid, nye produkter, nye processer, og nye anvendelser af aluminiumsprofiler vil fortsætte med at dukke op, fremme teknologiske fremskridt og vedvarende sund udvikling af industrien. Fra 2011 til 2015, aluminiumprofilindustrien vil fortsat vise en god udviklingstendens.
Med den hurtige vækst i Kinas aluminiumsprofilindustri, salgsindtægterne for aluminiumsprofilindustrien vil også stige år for år. Ifølge statistiske data, fra 2005 til 2010, den sammensatte årlige vækstrate i salgsindtægterne i Kinas aluminiumsprofilindustri var 35.20%. Baseret på den aktuelle indenlandske og internationale økonomiske situation, kombineret med salgsindtægtsdata for Kinas aluminiumsprofilindustri fra 2005 til 2010 og Kinas økonomiske vækstdata, det er groft anslået, at den sammensatte årlige vækstrate af salgsindtægter i Kinas aluminiumsprofilindustri fra 2011 til 2015 er 20%. I 2015, salgsindtægterne for Kinas aluminiumsprofilindustri vil nå 1.0498 billioner yuan. Med den hurtige udvikling af downstream-industrien af aluminiumsfolie, efterspørgslen efter aluminiumsfolie vil fortsætte med at stige. Ved 2012, forbruget af alufolie vil nå 1.8 millioner tons, og af 2013 det vil nå 2.1 millioner tons, med en sammensat årlig vækstrate på 17% fra 2011 til 2013.
kort introduktion
udsende
redigere
Plastforarbejdningen af aluminium og aluminiumslegeringer skal sikre, at produktet opnår en stabil tilstand, konsekvent påkrævet dimensionsnøjagtighed, mekaniske egenskaber, og god overfladekvalitet. Man skal også være opmærksom på at forhindre mekanisk skade og korrosion, kontrol af kornstørrelse og mikrostruktur. Disse kvalitetskrav sikres hovedsageligt af produktionsprocesser og udstyr. Aluminium og dets legeringer har generelt god plasticitet og er nemme at plastbearbejde. Fasesammensætningen af hårdt aluminium er kompleks, med skøre strukturer såsom lavsmeltende fase og intermetalliske forbindelser. Dens plastforarbejdning har nogle egenskaber, såsom homogeniseringsbehandling for at eliminere intern stress og intragranulær segregation genereret under blokafkøling; Overfladen af barren skal fræses for at fjerne overfladeadskillelse forårsaget af lavsmeltende faser. Nogle aluminiumslegeringer skal også belægges med aluminium for at forbedre deres korrosionsbestandighed og bearbejdelighed. Aluminiumslegering har overophedningsfølsomhed, og opvarmningstemperaturen skal kontrolleres strengt.
Smeltestøbning
udsende
redigere
lugtede
Det giver barrer til plastforarbejdning. Smelteovne bruger ofte gas- eller oliereflektorovne, med en generel kapacitet på 20-40 tons eller mere; Modstandsopvarmningsrefleksovne bruges også, med en kapacitet på generelt ca 10 tons. For at forkorte ladningstiden for ovnen, forbedre smelteeffektiviteten, reducere gasabsorption og indeslutning af oxidfilm, cirkulære ovne med vippet top er blevet brugt i industrien. Det er bedst at bruge hurtige analyseinstrumenter til at analysere legeringssammensætningen under smeltning og justere den rettidigt. For at sikre renheden af smelten, forhindre skadelig gasforurening, og kontrollere kemisk sammensætning, ud over at forkorte smeltetiden mest muligt, det er tilrådeligt at dække det med pulveriseret flusmiddel hovedsageligt sammensat af kaliumchlorid og natriumchlorid, med en generel dosis på 0.4-2% af vægten af ovnladningen. Smeltetemperaturen styres normalt mellem 700-750 ℃.
Efter smeltning, metallet skal raffineres og filtreres for at fjerne skadelige gasser såsom brint og ikke-metalliske indeslutninger, for at forbedre renheden af metallet. Raffinering bruger normalt faste raffineringsmidler eller gasraffineringsmidler. Faste raffineringsmidler er generelt domineret af chlorider, og raffineringsmidler, der anvender hexachlorethan i stedet for chlorider, anvendes også. I de tidlige dage, klorgas med stærk aktivitet blev brugt som gasraffineringsmiddel. Selvom renseeffekten var god, det forårsagede alvorlig miljøforurening. Derfor, nitrogen klor blandet gas, inert gas, og tre gas (N2, Cl2, CO) raffineringsmidler blev udviklet med gode resultater. For at sikre raffineringseffekten, ilt- og fugtindholdet i raffineringsgassen bør generelt være mindre end 0.03% efter volumen og 0.3 gram per kubikmeter, henholdsvis. Den dynamiske vakuumafgasningsmetode har også gode afgasnings- og natriumfjernelseseffekter.
Filtrering er processen med at lede smeltet metal gennem et filter lavet af neutrale eller aktive materialer for at fjerne suspenderede urenheder fra smelten. Glas trådnet, mikroporøse keramiske rør og plader, og aluminiumoxidpartikler anvendes almindeligvis som filterleje til filtrering. Elektrisk fluxraffinering og fluxlagfiltrering kan også anvendes.
støbning
Støbning vedtager generelt lodret eller vandret vandkølet semi-kontinuerlig støbemetode. For at forbedre mikrostrukturen og overfladekvaliteten af vertikale støbeblokke, elektromagnetisk krystallisationsrille, lavkrystallisationsrille, og hot top støbemetode er også blevet udviklet (se metalstørkning). Den vandkølede semi-kontinuerte støbemetode er at indføre flydende metal i en vandkølet krystallisator gennem en strømningskanal, lader det flydende metal afkøle og danne en størknet skal. Barren trækkes derefter ud af krystallisatoren ved bunden af støbemaskinen eller sænkes ensartet af sin egen vægt for at danne en billet. Procesparametrene varierer meget på grund af forskelle i legeringssammensætning og barrestørrelse. Generelt, støbehastigheden og kølehastigheden bør øges så meget som muligt, og højden af krystallisationstanken skal reduceres. Støbetemperaturen er normalt 50-110 ℃ højere end likviduslinjen i legeringen. Desuden, den kontinuerlige støbe- og valseproces af aluminiumsbånd er også blevet udviklet.
Plade- og strimmelproduktion vedtager fladvalsning, med grundlæggende processer, herunder varmvalsning, koldvalsning, varmebehandling, og efterbehandling. Til hårde aluminiumslegeringer som LY12 og LC4 med komplekse kemiske sammensætninger, homogeniseringsbehandling skal udføres før varmvalsning. Forarbejdningstemperaturen er generelt 10-15 ℃ lavere end den eutektiske temperatur af fasen med lavt smeltepunkt i legeringen, og isoleringstiden er 12-24 timer. Aluminiumsbeklædningen af hård aluminiumslegering opnås ved at placere aluminiumsbeklædte plader på begge sider af en fræset barre og bruge varmvalsning. Tykkelsen af aluminiumbelægningslaget er generelt 4% af tykkelsen af metalpladen. Varmvalsning udføres generelt over omkrystallisationstemperaturen. Varmvalsning kan udføres på et enkelt stands reversibelt valseværk eller på flere stande til kontinuerlig valsning. For at forbedre udbyttet og produktionseffektiviteten af stor barrevalsning, ingots vejning 10-15 tons eller mere bør udvikles. Fabrikker med en årlig produktion på mindre end 100000 tons bruger generelt fire ruller reversibel varmvalsning og vedtager varmvalsningsteknologi, med en varmvalset båndtykkelse på ca 6-8 millimeter. Fabrikker med en produktionskapacitet på over 100000 tons tager ofte enkeltstand, to står, tre står, eller fem stands kontinuerlig valsning, efter at det reversible varmevalseværk med fire valser er åbnet, og udfør varm eftervalsning. Strimlens tykkelse kan nå 2.5-3.5 millimeter. Varmvalsede bånd bruges som koldvalset emne efter at være blevet oprullet. For at sikre optimal plasticitet af metallet, varmvalsning bør udføres i en enfaset mikrostrukturtilstand. Varmvalsningstemperaturen for LY11, LY12 og andre legeringer er 400-455 ℃. Deformationshastigheden af de første par gennemløb er generelt inden for 10%, og stiger derefter gradvist. Deformationshastigheden af rent aluminium og bløde aluminiumslegeringer kan nå 50%, mens den af hårde aluminiumslegeringer er omkring 40%. Den samlede deformationshastighed ved varmvalsning kan nå over 90%.
Koldvalsning udføres ofte ved stuetemperatur, og tynde plader og strimler med præcise mål, glatte og flade overflader kan opnås ved koldvalsning, samt bearbejde hærdede plader og bånd med specifikke mekaniske egenskaber. Koldvalsning anvender hovedsageligt båndmetodens produktionsproces, ved brug af firevalsede reversible valseværker eller firevalsede irreversible valseværker til koldvalsning. For tiden, irreversible valseværker udvikles til koldvalsning. Valseværket er udstyret med hydraulisk presning, hydrauliske bukkevalser, automatisk tykkelseskontrolsystem eller automatisk tykkelseskontrolsystem til måling af rullegab, og pladeform kontrolinstrument. Det er kontrolleret, optaget, og lagret af en mikrocomputer for at opnå plade og strimmel med præcise dimensioner og flad pladeform. F.eks, tolerancen på 0,18 mm strimmel kan nå ± 5 mikron. Små fabrikker bruger også blokmetoden til at fremstille metalplader. Den kolde deformationshastighed af aluminium efter udglødning kan nå over 90%. Flerfaset hård aluminiumslegering har tydelig koldbearbejdningshærdning og kræver mellemudglødning. Den kolde deformationshastighed efter mellemudglødning er 60-70%. Varmvalsning bruger lotionsmøring, og koldvalsning har udviklet sig fra lotion til fuld oliesmøring. Vedtagelse af et flertrins kølesystem med individuelt styrede dyser for at reducere friktionen mellem aluminiumsplader og ruller, kølige ruller, styre rulleprofiler, vask aluminiumspulver og andre urenheder væk for at opnå god overfladekvalitet og pladeform.
Efter koldvalsning og varmebehandling, strimlen raffineres ofte på en rulleudretningsmaskine eller på et kontinuerligt glattemaskinetog. Den flade afkølede plade skal behandles inden for ældningsinkubationsperioden, normalt afsluttet inden for 30-40 minutter efter bratkøling. Den samlede deformation af den afkølede plade under flad kalandrering bør ikke overstige 2%.
The successful continuous casting and rolling of aluminum plates and strips in 1955 can produce thin plates and aluminum foil blanks. China began using this method to produce thin plates in the early 1970s.
Fremstilling af foliematerialer
udsende
redigere
Aluminum foil can be divided into industrial aluminum foil and packaging aluminum foil. Industrial aluminum foil has a relatively pure chemical composition and a thickness of 0.005-0.2 millimeter. It is mainly used as a capacitor, insulation material, moisture-proof material, osv. in the electrical and electronic industries. The thickness of packaging aluminum foil is generally 0.007-0.1 millimeter, and there are various products such as flat foil, printed foil, colored printed foil, and laminated aluminum foil. It is mainly used as packaging material for food, tea, paper cigarettes, osv. The minimum thickness of aluminum foil produced by strip production method can reach 0.0025 millimeter, og bredden kan nå 1800 millimeter. Aluminiumsfolierulning er sømløs valsning, og rullerne er altid i en elastisk fladt tilstand. Under rulning, tykkelsen af foliematerialet styres ved at justere rullekraften, rullehastighed, og kontrollere spændingen. Under ru valsning, rullekraften bruges til at kontrollere tykkelsen af foliematerialet; Under præcisionsrulning, tykkelsen af foliematerialet falder med stigningen i rullehastigheden; Jo større spænding, jo mindre tykkelse; For at forhindre brud, spændingen vælges normalt som 0.2-0.4 af den betingede flydespænding σ 0.2 af foliematerialet. Under rulning ved lav hastighed, “tyk olie” eller “tynd olie” tilsættes ofte smøreolien for at justere rulletykkelsen af aluminiumsfolien. Smøremidler og valseværksforhold har en væsentlig indflydelse på kvaliteten af foliematerialer. Aluminiumsfolieemnet kommer fra koldvalsede aluminiumsspoler, som generelt er forglødet kl 340-480 ℃ med en tykkelse på 0.4-0.7 millimeter. Deformationshastigheden under valsning er ca 50%, og den samlede deformationshastighed kan nå over 95%. Foliematerialer med en færdig tykkelse på mindre end 0.01-0.02 millimeter skal rulles sammen og dobbeltlagres.
valsetrådsproduktion
udsende
redigere
Hovedsageligt fremstillet ved hjælp af strækteknologi. Produkterne inkluderer nittetråde, svejsestænger, og ledninger. Billetten fremstilles ved ekstrudering, rullende, eller kontinuerlige støbe- og valsemetoder. Klemningsmetoden producerer billets med høj fleksibilitet og god produktydelse. Valsemetode og kontinuerlig støbning og valsemetode er velegnede til fremstilling af billets af en enkelt legeringsvariant, med høj produktionseffektivitet.
Smedeproduktion
udsende
redigere
Anvendes hovedsageligt i fly- og maskinfremstilling. Smedede dele er opdelt i frit smedede dele og formsmedede dele, og deres emner er støbte og ekstruderede emner. Den største smedning hydrauliske presse er 70000 tons, og det projicerede areal af den maksimale smedningsstørrelse er 4.5 kvadratmeter. Den kritiske deformationshastighed af aluminiumslegering er ca 5-15%. For at undgå dannelsen af grove korn, deformationshastigheden af smedning bør generelt være større end 15%. For at reducere ujævn deformation, multi-retningsbestemt fri smedning anvendes ofte.
Anden produktion
udsende
redigere
02:15
Utrolig metalekstruderingsproces, den møntstore aluminiumsplade blev strakt til en 20 centimeter høj aluminiumsflaske
The usual production process for pipes, barer, and profiles is to first use hot extrusion to make billets, and then roll (or stretch), finish, and heat treat them to make finished products. It can also be directly produced into finished products by hot extrusion method, which has now developed from short ingot to long ingot extrusion. According to the extrusion pressure of the extruder, a uniform diameter ingot is used, and various profiles and pipes are extruded by the splitter combination die and tongue die. The length of the product can reach more than 60 meter, and after stretching and straightening, it is cut into the required length. The maximum extruder used for aluminum production is 20000 tons. Can be extruded into ribbed tubes with a diameter of 800 millimeter. Architectural profiles are extruded products developed in the 1960s, accounting for over 35% of the total extruded products, of which 80% are used for door and window frames. Almost all building profiles are made of aluminum magnesium silicon alloys (LD30 and LD31). This product undergoes anodizing and coloring treatment, forming various colored oxide films on the surface, with good corrosion resistance, making doors and windows beautiful, durable, and well sealed. In addition to hot extrusion, methods such as cold extrusion, isothermal extrusion, residue free extrusion, and static liquid extrusion have also been developed (see aluminum oxidation coloring).
Aluminum and aluminum alloys are extruded using forward and reverse extrusion methods. The appropriate extrusion speed should be selected based on different alloys. In order to obtain aluminum alloy extruded products with good organization and performance, the extrusion coefficient (λ) of profiles and bars is greater than 8-12 during a single extrusion process, and the λ of billets used for forging is greater than 5. The extrusion die has a significant impact on the quality of extruded products. Flat molds are commonly used for extruding bars and profiles, while conical molds are commonly used for pipes. Hollow profiles and pipes with complex shapes are widely extruded using splitter combination molds and tongue shaped molds. Some use liquid nitrogen cooling extrusion molds to extend mold life and ensure product accuracy. One mold can extrude 30 tons of aluminum material. Some extruded products of aluminum alloys are prone to “coarse grain rings”, which means that after heat treatment, a layer of coarse grain area appears around the product. High temperature extrusion can alleviate this phenomenon. After solid solution aging treatment, some aluminum alloy extruded products that can be strengthened by heat treatment have increased strength but decreased plasticity.
The pipe stretching adopts multiple rapid and drum stretching methods. The diameter of the moving core head coil stretching machine drum can reach 630-2900 millimeter, and the diameter of the stretched pipe blank can reach 40-50 millimeter. The stretching force of the pipe is 16-18 tons, the stretching speed is 24 meters per minute, and the processing rate is generally 25-40%. This process can produce pipe lengths of up to 6000 meter.
relational process
udsende
redigere
The heat treatment that ensures the final performance of the product is called finished product heat treatment, including finished product annealing, solution treatment, quenching, natural aging, and artificial aging treatment; Desuden, graded aging and deformation heat treatment processes have been developed. Time treatment not only improves the mechanical properties of the product, but also enhances its stress corrosion resistance and fracture toughness. The transfer time from solution heating to quenching should generally be controlled within 30 seconds. The cooling rate of quenching should ensure the acquisition of supersaturated solid solution while not causing excessive quenching stress and bending deformation in the product. Rolling and sheet metal are carried out in box type furnaces, well type furnaces, vertical sheet metal continuous annealing furnaces, or air cushion continuous annealing furnaces with strong circulation ventilation
Efterlad et svar