Procesamiento de perfiles de aluminio.
Procesamiento de aluminio, Uso de métodos de procesamiento de plástico para transformar lingotes de aluminio en materiales., incluyendo principalmente rodar, extrusión, extensión, y forja. El procesamiento del aluminio comenzó a producirse industrialmente a principios del siglo XX., y antes de la década de 1930, equipo de producción de procesamiento de cobre se utilizó básicamente, con productos utilizados principalmente en la fabricación de aviones. Después de la década de 1960, La producción de aluminio se desarrolló rápidamente., con una tasa de crecimiento anual de aproximadamente 4-8%. Los productos fueron ampliamente utilizados en industrias como la aviación., construcción, transporte, eléctrico, químico, embalaje, y necesidades diarias. La producción ocupa el segundo lugar después del acero y ocupa el segundo lugar en materiales metálicos.. A mediados de la década de 1950, China construyó una planta de procesamiento de aluminio relativamente grande, formando un sistema de producción. Los productos han sido serializados., con siete series de aleación disponibles, capaz de producir ocho tipos de productos, incluidas placas, tiras, láminas, tubería, verja, perfiles, alambres, y forjados (forjados libres, morir forjados).
nombre chino: Procesamiento de aluminio
Los métodos principales incluyen rodar., extrusión, extensión, y forja
Objetivo: Para procesar lingotes de aluminio en materiales utilizando métodos de procesamiento de plástico.
El producto se utiliza principalmente para la fabricación de aviones.
catalogar
1 Desarrollo
2 Introducción
3 Fusión y fundición
▪ olía
▪ fundición
- Producción de materiales laminados.
5 producción de alambre
6 producción de forja
7 Otras producciones
8 Procesos relacionados
desarrollar
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Desde la perspectiva macro del crecimiento económico, La perspectiva meso de la evolución de la industria., y el microcomportamiento del desarrollo empresarial, Hemos descubierto que la tendencia actual de la industria del aluminio de pasar de la fundición electrolítica primaria del aluminio al procesamiento profundo se convertirá en una tendencia inevitable.. Los precios de los productos de procesamiento de aluminio generalmente se cotizan en forma de “Precio del aluminio + tarifa de procesamiento.”. Cuando hay un rápido aumento de la demanda downstream y un incremento estructural, empresas con ventajas tecnológicas, ventajas del canal, ventajas de costos, y las ventajas de ubicación no solo pueden garantizar sus tasas de procesamiento, pero también tenemos la posibilidad de aumentarlos. Si se combina con factores de expansión de capacidad, el crecimiento del rendimiento será rápido y significativo.
En los últimos años, La industria de perfiles de aluminio de China ha crecido rápidamente y se ha convertido plenamente en una industria ferozmente competitiva.. A partir de finales de 2010, Había 824 Empresas de perfiles de aluminio por encima del tamaño designado en China. Después de un rápido desarrollo y una feroz competencia en el mercado, el patrón básico ha tomado forma. Actualmente, Hay muchas empresas de producción de papel de aluminio en China., con baja concentración industrial. Ninguna empresa tiene una cuota de mercado significativa, ni ninguna empresa puede tener un impacto decisivo en el desarrollo de toda la industria. En 2010, La producción nacional de papel de aluminio fue de aproximadamente 2 millones de toneladas, con más de 250 empresas dedicadas a la producción de papel de aluminio, con una producción promedio de aproximadamente 8000 montones. La escala promedio fue relativamente pequeña., y había muchas pequeñas empresas, dando lugar a una competencia excesiva en el campo de los productos de bajo valor añadido.
Con el rápido desarrollo de las puertas y ventanas metálicas de China, construcción de muros cortina, industria del transporte, industria química, industria de equipos de energía, industria militar y de defensa nacional, La demanda de perfiles de aluminio seguirá creciendo.. Al mismo tiempo, nuevos productos, nuevos procesos, y seguirán surgiendo nuevos usos de los perfiles de aluminio, promover el progreso tecnológico y el sano desarrollo sostenido de la industria. De 2011 a 2015, La industria del perfil de aluminio seguirá mostrando una buena tendencia de desarrollo..
Con el rápido crecimiento de la industria de perfiles de aluminio de China, Los ingresos por ventas de la industria de perfiles de aluminio también aumentarán año tras año.. Según datos estadísticos, de 2005 a 2010, La tasa de crecimiento anual compuesta de los ingresos por ventas en la industria de perfiles de aluminio de China fue 35.20%. Basado en la situación económica nacional e internacional actual., combinado con datos de ingresos por ventas de la industria de perfiles de aluminio de China de 2005 a 2010 y los datos de crecimiento económico de China, Se estima aproximadamente que la tasa de crecimiento anual compuesta de los ingresos por ventas de la industria de perfiles de aluminio de China desde 2011 a 2015 es 20%. En 2015, Los ingresos por ventas de la industria de perfiles de aluminio de China alcanzarán 1.0498 billones de yuanes. Con el rápido desarrollo de la industria transformadora del papel de aluminio., su demanda de papel de aluminio seguirá aumentando. Por 2012, el consumo de papel de aluminio alcanzará 1.8 millones de toneladas, y por 2013 alcanzará 2.1 millones de toneladas, con una tasa de crecimiento anual compuesta de 17% de 2011 a 2013.
breve introducción
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El procesamiento plástico de aluminio y aleaciones de aluminio debe garantizar que el producto alcance una estabilidad, precisión dimensional requerida consistente, propiedades mecánicas, y buena calidad superficial. También se debe prestar atención a prevenir daños mecánicos y corrosión., Controlar el tamaño del grano y la microestructura.. Estos requisitos de calidad están garantizados principalmente por los procesos y equipos de producción.. El aluminio y sus aleaciones generalmente tienen buena plasticidad y son fáciles de procesar en plástico.. La composición de fases del aluminio duro es compleja., con estructuras frágiles como fase de bajo punto de fusión y compuestos intermetálicos. Su procesamiento de plástico tiene algunas características., como el tratamiento de homogeneización para eliminar el estrés interno y la segregación intragranular generada durante el enfriamiento del lingote; Es necesario fresar la superficie del lingote para eliminar la segregación superficial causada por las fases de baja fusión.. Algunas aleaciones de aluminio también necesitan recubrirse con aluminio para mejorar su resistencia a la corrosión y su procesabilidad.. La aleación de aluminio tiene sensibilidad al sobrecalentamiento y la temperatura de calentamiento debe controlarse estrictamente.
fundición de fusión
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eperlano
Proporciona lingotes para procesamiento de plástico.. Los hornos de fundición suelen utilizar hornos reflectores de gas o petróleo., con una capacidad general de 20-40 toneladas o más; También se utilizan hornos reflejos de calentamiento por resistencia., con una capacidad generalmente de alrededor 10 montones. Para acortar el tiempo de carga del horno., mejorar la eficiencia de fusión, Reducir la absorción de gas y el atrapamiento de la película de óxido., Los hornos circulares basculantes de carga superior se han adoptado en la industria.. Lo mejor es utilizar instrumentos de análisis rápido para analizar la composición de la aleación durante la fusión y ajustarla de manera oportuna.. Para garantizar la pureza de la masa fundida., prevenir la contaminación por gases nocivos, y controlar la composición química, además de acortar al máximo el tiempo de fusión, es aconsejable cubrirlo con fundente en polvo compuesto principalmente de cloruro de potasio y cloruro de sodio., con una dosis general de 0.4-2% del peso de la carga del horno. La temperatura de fusión generalmente se controla entre 700-750 ℃.
después de derretirse, el metal necesita ser refinado y filtrado para eliminar gases nocivos como el hidrógeno y las inclusiones no metálicas., para mejorar la pureza del metal. La refinación generalmente utiliza agentes de refinación sólidos o agentes de refinación de gases.. Los agentes de refinación sólidos generalmente están dominados por los cloruros., y también se utilizan agentes refinadores que utilizan hexacloroetano en lugar de cloruros.. En los primeros días, Se utilizó cloro gaseoso con fuerte actividad como agente refinador de gas.. Aunque el efecto de purificación fue bueno., causó una grave contaminación ambiental. Por lo tanto, gas mezclado de cloro y nitrógeno, gas inerte, y tres gases (N2, Cl2, CO) Se desarrollaron agentes refinadores con buenos resultados.. Para asegurar el efecto refinador., El contenido de oxígeno y humedad en el gas de refinación generalmente debe ser inferior a 0.03% por volumen y 0.3 gramos por metro cúbico, respectivamente. El método dinámico de desgasificación al vacío también tiene buenos efectos de desgasificación y eliminación de sodio..
La filtración es el proceso de pasar metal fundido a través de un filtro hecho de materiales neutros o activos para eliminar las impurezas suspendidas de la masa fundida.. Malla de alambre de vidrio, tubos y placas de cerámica microporosa, y las partículas de alúmina se utilizan comúnmente como lechos filtrantes para la filtración.. También se puede utilizar el refinado de fundente eléctrico y la filtración de capa de fundente..
fundición
La fundición generalmente adopta un método de fundición semicontinua refrigerado por agua vertical u horizontal.. Mejorar la microestructura y la calidad superficial de los lingotes de fundición vertical., ranura de cristalización electromagnética, surco de baja cristalización, También se han desarrollado métodos de fundición superior en caliente. (ver solidificación del metal). El método de colada semicontinua enfriado por agua consiste en introducir metal líquido en un cristalizador enfriado por agua a través de un canal de flujo., permitir que el metal líquido se enfríe y forme una capa solidificada. Luego, la base de la máquina de fundición saca el lingote del cristalizador o lo baja uniformemente por su propio peso para formar un tocho.. Los parámetros del proceso varían mucho debido a las diferencias en la composición de la aleación y el tamaño del lingote.. Generalmente, La velocidad de fundición y la velocidad de enfriamiento deben aumentarse tanto como sea posible., y se debe reducir la altura del tanque de cristalización. La temperatura de fundición suele ser 50-110 ℃ más alto que la línea liquidus de la aleación. Además, También se ha desarrollado el proceso de colada continua y laminación de flejes de aluminio..
La producción de placas y tiras adopta el laminado con rodillos planos., con procesos básicos incluido el laminado en caliente, laminación en frío, tratamiento térmico, y terminando. Para aleaciones de aluminio duro como LY12 y LC4 con composiciones químicas complejas, El tratamiento de homogeneización debe realizarse antes del laminado en caliente.. La temperatura de procesamiento es generalmente 10-15 ℃ inferior a la temperatura eutéctica de la fase de bajo punto de fusión en la aleación, y el tiempo de aislamiento es 12-24 horas. El revestimiento de aluminio de una aleación de aluminio duro se logra colocando placas revestidas de aluminio en ambos lados de un lingote fresado y utilizando soldadura por laminación en caliente.. El espesor de la capa de revestimiento de aluminio es generalmente 4% del espesor de la chapa. La laminación en caliente se realiza generalmente por encima de la temperatura de recristalización.. La laminación en caliente se puede realizar en un laminador reversible de un solo soporte o en múltiples soportes para laminación continua.. Mejorar el rendimiento y la eficiencia de producción de la laminación de lingotes de gran tamaño., pesaje de lingotes 10-15 toneladas o más deben desarrollarse. Fábricas con una producción anual inferior a 100000 Las toneladas generalmente utilizan laminación en caliente reversible de cuatro rodillos y adoptan tecnología de laminación en caliente., con un espesor de banda laminada en caliente de aproximadamente 6-8 milímetros. Fábricas con una capacidad de producción de más de 100000 toneladas a menudo adoptan un solo soporte, dos puestos, tres puestos, o cinco soportes de laminación continua después de abrir el laminador en caliente reversible de cuatro rodillos, y realizar laminado de acabado en caliente. El espesor de la tira puede alcanzar 2.5-3.5 milímetros. La banda laminada en caliente se utiliza como palanquilla laminada en frío después de ser enrollada.. Para garantizar una plasticidad óptima del metal., La laminación en caliente debe realizarse en un estado de microestructura monofásica.. La temperatura de laminación en caliente para LY11, LY12 y otras aleaciones son 400-455 ℃. La tasa de deformación de las primeras pasadas generalmente está dentro de 10%, y aumenta gradualmente a partir de entonces. La tasa de deformación del aluminio puro y las aleaciones de aluminio blando puede alcanzar 50%, mientras que el de las aleaciones duras de aluminio está alrededor 40%. La tasa de deformación total del laminado en caliente puede alcanzar más de 90%.
El laminado en frío suele realizarse a temperatura ambiente., y láminas y tiras delgadas con dimensiones precisas, Se pueden obtener superficies lisas y planas mediante laminación en frío., así como láminas y tiras templadas con propiedades mecánicas específicas. La laminación en frío adopta principalmente el proceso de producción del método de tira., utilizando laminadores reversibles de cuatro rodillos o laminadores irreversibles de cuatro rodillos para laminación en frío. Actualmente, Se están desarrollando laminadores irreversibles para la laminación en frío.. El laminador está equipado con prensado hidráulico., rodillos dobladores hidráulicos, sistema de control automático de espesor o sistema de control automático de espesor para medir la separación entre rodillos, y instrumento de control de forma de placa. esta controlado, grabado, y almacenado por una microcomputadora para obtener placas y tiras con dimensiones precisas y forma de placa plana. Por ejemplo, la tolerancia de la tira de 0,18 mm puede alcanzar ± 5 micrones. Las pequeñas fábricas también utilizan el método de bloques para producir chapa. La tasa de deformación en frío del aluminio después del recocido puede alcanzar más de 90%. La aleación de aluminio duro multifásico tiene un evidente endurecimiento por trabajo en frío y requiere un recocido intermedio.. La tasa de deformación en frío después del recocido intermedio es 60-70%. El laminado en caliente utiliza loción lubricante., y el laminado en frío ha pasado de ser una loción a una lubricación total con aceite.. Adoptar un sistema de enfriamiento de múltiples etapas con boquillas controladas individualmente para reducir la fricción entre las placas de aluminio y los rodillos., rodillos fríos, perfiles de rodillos de control, Lave el polvo de aluminio y otras impurezas para lograr una buena calidad de superficie y forma de placa..
Después del laminado en frío y tratamiento térmico., La banda se refina a menudo en una máquina enderezadora de rodillos o en un tren de máquinas enderezadoras continuas.. La placa plana apagada debe procesarse dentro del período de incubación del envejecimiento., generalmente completado dentro 30-40 minutos después del enfriamiento. La deformación total de la placa templada durante el calandrado plano no debe exceder 2%.
El éxito de la colada y laminación continua de placas y flejes de aluminio en 1955 Puede producir placas delgadas y espacios en blanco de papel de aluminio.. China comenzó a utilizar este método para producir placas delgadas a principios de los años 1970..
Producción de materiales laminados.
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El papel de aluminio se puede dividir en papel de aluminio industrial y papel de aluminio para embalaje.. El papel de aluminio industrial tiene una composición química relativamente pura y un espesor de 0.005-0.2 milímetros. Se utiliza principalmente como condensador., material aislante, material a prueba de humedad, etc.. en las industrias eléctrica y electrónica. El espesor del papel de aluminio para embalaje es generalmente 0.007-0.1 milímetros, y hay varios productos como papel de aluminio plano, lámina impresa, lámina impresa de colores, y papel de aluminio laminado. Se utiliza principalmente como material de embalaje para alimentos., té, cigarrillos de papel, etc.. El espesor mínimo del papel de aluminio producido mediante el método de producción de tiras puede alcanzar 0.0025 milímetros, y el ancho puede alcanzar 1800 milímetros. El enrollado de papel de aluminio es un laminado sin costuras., y los rodillos están siempre en un estado elástico aplanado. Durante el rodaje, El espesor del material de la lámina se controla ajustando la fuerza de rodadura., velocidad de rodadura, y controlando la tensión. Durante el rodaje brusco, La fuerza de rodadura se utiliza para controlar el espesor del material de la lámina.; Durante el laminado de precisión, El espesor del material de la lámina disminuye con el aumento de la velocidad de laminado.; Cuanto mayor sea la tensión, cuanto menor sea el espesor; Para evitar roturas, La tensión generalmente se selecciona como 0.2-0.4 del límite elástico condicional σ 0.2 del material de lámina. Durante el rodamiento a baja velocidad, “aceite espeso” o “aceite fino” A menudo se agrega al aceite lubricante para ajustar el espesor del laminado del papel de aluminio.. Los lubricantes y las condiciones del laminador tienen un impacto significativo en la calidad de los materiales laminados.. El papel de aluminio en bruto proviene de bobinas de aluminio laminadas en frío., que generalmente están prerecocidos en 340-480 ℃ con un espesor de 0.4-0.7 milímetros. La tasa de deformación durante el laminado es aproximadamente 50%, Y la tasa de deformación total puede alcanzar más de 95%. Materiales laminados con un espesor final inferior a 0.01-0.02 Los milímetros deben enrollarse juntos y formar doble capa..
producción de alambrón
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Producido principalmente utilizando tecnología de estiramiento.. Los productos incluyen alambres de remache., varillas de soldadura, y alambres. El tocho se produce por extrusión., laminación, o métodos de colada y laminación continua. El método de exprimido produce palanquillas con alta flexibilidad y buen rendimiento del producto.. El método de laminación y el método de colada y laminación continua son adecuados para la producción de palanquillas de una única variedad de aleación., con alta eficiencia de producción.
producción de forja
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Utilizado principalmente en la fabricación de aviones y máquinas.. Las piezas forjadas se dividen en piezas forjadas libres y piezas forjadas por matriz., y sus espacios en blanco son espacios en blanco fundidos y extruidos.. La prensa hidráulica de forja más grande es 70000 montones, y el área proyectada del tamaño máximo de forja es 4.5 metros cuadrados. La tasa de deformación crítica de la aleación de aluminio es aproximadamente 5-15%. Para evitar la formación de granos gruesos., La tasa de deformación de la forja generalmente debe ser mayor que la 15%. Para reducir la deformación desigual, A menudo se utiliza la forja libre multidireccional..
Otra producción
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02:15
Increíble proceso de extrusión de metal., La hoja de aluminio del tamaño de una moneda se estiró hasta formar una 20 botella de aluminio de un centímetro de alto
El proceso habitual de producción de tuberías., verja, y perfiles es utilizar primero la extrusión en caliente para fabricar palanquillas., y luego rodar (o estirar), finalizar, y tratarlos térmicamente para hacer productos terminados.. También se puede producir directamente en productos terminados mediante el método de extrusión en caliente., que ahora ha evolucionado desde la extrusión de lingotes cortos a la de lingotes largos. Según la presión de extrusión del extrusor., Se utiliza un lingote de diámetro uniforme., y varios perfiles y tuberías se extruyen mediante la combinación de troquel divisor y troquel de lengüeta.. La longitud del producto puede alcanzar más de 60 metros, y después de estirar y enderezar, se corta en la longitud requerida. La extrusora máxima utilizada para la producción de aluminio es 20000 montones. Se puede extruir en tubos acanalados con un diámetro de 800 milímetros. Los perfiles arquitectónicos son productos extruidos desarrollados en los años 60., contabilidad de más 35% del total de productos extruidos, de los cuales 80% Se utilizan para marcos de puertas y ventanas.. Casi todos los perfiles de construcción están hechos de aleaciones de aluminio, magnesio y silicio. (LD30 y LD31). Este producto se somete a un tratamiento de anodizado y coloración., formando películas de óxido de varios colores en la superficie, con buena resistencia a la corrosión, haciendo puertas y ventanas hermosas, durable, y bien sellado. Además de la extrusión en caliente, métodos como la extrusión en frío, extrusión isotérmica, extrusión libre de residuos, También se han desarrollado la extrusión de líquidos estáticos. (ver coloración de oxidación de aluminio).
El aluminio y las aleaciones de aluminio se extruyen mediante métodos de extrusión directa e inversa.. La velocidad de extrusión adecuada debe seleccionarse en función de las diferentes aleaciones.. Para obtener productos extruidos de aleación de aluminio con buena organización y rendimiento., el coeficiente de extrusión (yo) de perfiles y barras es mayor que 8-12 durante un único proceso de extrusión, y el λ de las palanquillas utilizadas para la forja es mayor que 5. El troquel de extrusión tiene un impacto significativo en la calidad de los productos extruidos.. Los moldes planos se utilizan habitualmente para extruir barras y perfiles., mientras que los moldes cónicos se utilizan comúnmente para tuberías. Los perfiles huecos y los tubos con formas complejas se extruyen ampliamente utilizando moldes combinados divisores y moldes con forma de lengüeta.. Algunos utilizan moldes de extrusión con refrigeración por nitrógeno líquido para prolongar la vida útil del molde y garantizar la precisión del producto.. Un molde puede extruir 30 toneladas de material de aluminio. Algunos productos extruidos de aleaciones de aluminio son propensos a “anillos de grano grueso”, lo que significa que después del tratamiento térmico, Aparece una capa de área de grano grueso alrededor del producto.. La extrusión a alta temperatura puede aliviar este fenómeno.. Después del tratamiento de envejecimiento con solución sólida., Algunos productos extruidos de aleación de aluminio que pueden reforzarse mediante tratamiento térmico tienen mayor resistencia pero menor plasticidad..
El estiramiento de tuberías adopta múltiples métodos de estiramiento rápido y de tambor.. El diámetro del tambor de la máquina de estiramiento de la bobina del cabezal móvil puede alcanzar 630-2900 milímetros, y el diámetro del tubo en bruto estirado puede alcanzar 40-50 milímetros. La fuerza de estiramiento de la tubería es 16-18 montones, la velocidad de estiramiento es 24 metros por minuto, y la tasa de procesamiento es generalmente 25-40%. Este proceso puede producir longitudes de tubería de hasta 6000 metros.
proceso relacional
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El tratamiento térmico que asegura el rendimiento final del producto se denomina tratamiento térmico de producto terminado., incluido el recocido del producto terminado, tratamiento de solución, temple, envejecimiento natural, y tratamiento de envejecimiento artificial; Además, Se han desarrollado procesos de tratamiento térmico gradual de envejecimiento y deformación.. El tratamiento temporal no sólo mejora las propiedades mecánicas del producto, sino que también mejora su resistencia a la corrosión bajo tensión y su tenacidad a la fractura.. El tiempo de transferencia desde el calentamiento de la solución hasta el enfriamiento generalmente debe controlarse dentro de 30 artículos de segunda clase. La velocidad de enfriamiento del enfriamiento debe garantizar la adquisición de una solución sólida sobresaturada sin causar tensión de enfriamiento excesiva ni deformación por flexión en el producto.. El laminado y la chapa se realizan en hornos tipo caja., hornos tipo pozo, Hornos verticales de recocido continuo de chapa., o hornos de recocido continuo con colchón de aire y fuerte ventilación por circulación
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