Bearbeiding av aluminiumsprofiler
Bearbeiding av aluminium, bruke plastbehandlingsmetoder for å bearbeide aluminiumsblokker til materialer, hovedsakelig inkludert rulling, ekstrudering, strekk, og smiing. Aluminiumforedling begynte å bli produsert industrielt på begynnelsen av 1900-tallet, og før 1930-tallet, produksjonsutstyr for kobberbehandling ble i utgangspunktet brukt, med produkter hovedsakelig brukt i flyproduksjon. Etter 1960-tallet, aluminiumsproduksjonen utviklet seg raskt, med en årlig vekstrate på ca 4-8%. Produktene ble mye brukt i bransjer som luftfart, konstruksjon, transport, elektrisk, kjemisk, emballasje, og daglige nødvendigheter. Utgangen er nest etter stål og rangerer nummer to i metallmaterialer. På midten av 1950-tallet, Kina bygde et relativt stort prosessanlegg for aluminium, danne et produksjonssystem. Produktene har blitt serialisert, med syv legeringsserier tilgjengelig, i stand til å produsere åtte typer produkter inkludert plater, strimler, folier, rør, barer, profiler, ledninger, og smiing (gratis smiing, dø smiing).
kinesisk navn: Bearbeiding av aluminium
Hovedmetodene inkluderer rulling, ekstrudering, strekk, og smiing
Hensikt: For å bearbeide aluminiumsblokker til materialer ved bruk av plastbehandlingsmetoder
Produktet brukes hovedsakelig til flyproduksjon
katalog
1 Utvikling
2 Introduksjon
3 Smelting og støping
▪ smelte
▪ støping
- Produksjon av foliematerialer
5 Trådproduksjon
6 Smiproduksjon
7 Andre produksjoner
8 Relaterte prosesser
utvikle
kringkaste
redigere
Fra makroperspektivet til økonomisk vekst, meso-perspektivet til industrievolusjon, og mikroatferden til bedriftsutvikling, vi har funnet ut at den nåværende trenden for aluminiumsindustrien som går fra primær elektrolytisk aluminiumsmelting til dyp prosessering vil bli en uunngåelig trend. Aluminium prosessprodukter er generelt priset i form av “aluminiumspris+behandlingsgebyr”. Når det er en rask økning i nedstrøms etterspørsel og strukturell økning, selskaper med teknologiske fortrinn, kanalfordeler, kostnadsfordeler, og beliggenhetsfordeler kan ikke bare sikre behandlingshastighetene deres, men har også muligheten til å øke dem. Hvis det kombineres med kapasitetsutvidelsesfaktorer, veksten i ytelsen vil være rask og betydelig.
De siste årene, Kinas aluminiumsprofilindustri har vokst raskt og har fullt ut utviklet seg til en hardt konkurranseutsatt industri. Fra slutten av 2010, det var 824 aluminiumprofilbedrifter over angitt størrelse i Kina. Etter rask utvikling og hard konkurranse i markedet, grunnmønsteret har tatt form. For tiden, det er mange produksjonsbedrifter for aluminiumsfolie i Kina, med lav industrikonsentrasjon. Ingen virksomhet har en betydelig markedsandel, ingen virksomhet kan heller ha avgjørende betydning for utviklingen av hele bransjen. I 2010, den nasjonale aluminiumsfolieproduksjonen var ca 2 millioner tonn, med mer enn 250 bedrifter som driver produksjon av aluminiumsfolie, med en gjennomsnittlig produksjon på ca 8000 tonn. Gjennomsnittsskalaen var relativt liten, og det var mange små bedrifter, som resulterer i overdreven konkurranse på produktområdet med lav verdiøkning.
Med den raske utviklingen av Kinas metalldører og vinduer, bygge gardinvegger, transportnæringen, kjemisk industri, kraftutstyrsindustrien, nasjonalt forsvar og militær industri, etterspørselen etter aluminiumsprofiler vil fortsette å øke. Samtidig, nye produkter, nye prosesser, og nye bruksområder for aluminiumsprofiler vil fortsette å dukke opp, fremme teknologisk fremgang og vedvarende sunn utvikling av industrien. Fra 2011 til 2015, aluminiumsprofilindustrien vil fortsatt vise en god utviklingstrend.
Med den raske veksten av Kinas aluminiumsprofilindustri, salgsinntektene til aluminiumsprofilindustrien vil også øke år for år. I følge statistiske data, fra 2005 til 2010, den sammensatte årlige vekstraten for salgsinntekter i Kinas aluminiumsprofilindustri var 35.20%. Basert på den nåværende nasjonale og internasjonale økonomiske situasjonen, kombinert med salgsinntektsdata for Kinas aluminiumsprofilindustri fra 2005 til 2010 og Kinas økonomiske vekstdata, det er grovt anslått at den sammensatte årlige vekstraten for salgsinntektene til Kinas aluminiumsprofilindustri fra 2011 til 2015 er 20%. I 2015, salgsinntektene til Kinas aluminiumsprofilindustri vil nå 1.0498 billioner yuan. Med den raske utviklingen av nedstrømsindustrien av aluminiumsfolie, etterspørselen etter aluminiumsfolie vil fortsette å øke. Ved 2012, forbruket av aluminiumsfolie vil nå 1.8 millioner tonn, og av 2013 det vil nå 2.1 millioner tonn, med en sammensatt årlig vekstrate på 17% fra 2011 til 2013.
kort introduksjon
kringkaste
redigere
Plastbehandlingen av aluminium og aluminiumslegeringer skal sikre at produktet oppnår stabil, konsekvent nødvendig dimensjonsnøyaktighet, mekaniske egenskaper, og god overflatekvalitet. Vær også oppmerksom på å forhindre mekanisk skade og korrosjon, kontrollere kornstørrelse og mikrostruktur. Disse kvalitetskravene er i hovedsak sikret av produksjonsprosesser og utstyr. Aluminium og dets legeringer har generelt god plastisitet og er enkle å plastbearbeide. Fasesammensetningen til hardt aluminium er kompleks, med sprø strukturer som lavsmeltende fase og intermetalliske forbindelser. Plastbehandlingen har noen egenskaper, slik som homogeniseringsbehandling for å eliminere indre stress og intragranulær segregering generert under blokkavkjøling; Overflaten til barren må freses for å fjerne overflatesegregering forårsaket av lavsmeltende faser. Noen aluminiumslegeringer må også belegges med aluminium for å forbedre korrosjonsmotstanden og bearbeidbarheten. Aluminiumslegering har overopphetingsfølsomhet og oppvarmingstemperaturen må kontrolleres strengt.
Smeltestøping
kringkaste
redigere
smelte
Det gir ingots for plastbehandling. Smelteovner bruker ofte gass- eller oljereflektorovner, med en generell kapasitet på 20-40 tonn eller mer; Motstandsvarmerefleksovner brukes også, med en kapasitet på generelt ca 10 tonn. For å forkorte ladetiden for ovnen, forbedre smelteeffektiviteten, redusere gassabsorpsjon og oksidfilminnfanging, sirkulære ovner med vippet topp har blitt tatt i bruk i industrien. Det er best å bruke hurtiganalyseinstrumenter for å analysere legeringssammensetningen under smelting og justere den i tide. For å sikre renheten til smelten, forhindre skadelig gassforurensning, og kontrollere kjemisk sammensetning, i tillegg til å korte ned smeltetiden mest mulig, det er tilrådelig å dekke det med pulverisert flussmiddel hovedsakelig sammensatt av kaliumklorid og natriumklorid, med en generell dosering på 0.4-2% av vekten av ovnladningen. Smeltetemperaturen styres vanligvis mellom 700-750 ℃.
Etter smelting, metallet må raffineres og filtreres for å fjerne skadelige gasser som hydrogen og ikke-metalliske inneslutninger, for å forbedre renheten til metallet. Raffinering bruker vanligvis faste raffineringsmidler eller gassraffineringsmidler. Faste raffineringsmidler er generelt dominert av klorider, og raffineringsmidler som bruker heksakloretan i stedet for klorider, brukes også. I de første dagene, klorgass med sterk aktivitet ble brukt som gassraffineringsmiddel. Selv om renseeffekten var god, det forårsaket alvorlig miljøforurensning. Derfor, nitrogen klor blandet gass, inert gass, og tre gass (N2, Cl2, CO) raffineringsmidler ble utviklet med gode resultater. For å sikre raffineringseffekten, oksygen- og fuktighetsinnholdet i raffineringsgassen bør generelt være mindre enn 0.03% etter volum og 0.3 gram per kubikkmeter, hhv. Den dynamiske vakuumavgassingsmetoden har også gode avgassings- og natriumfjerningseffekter.
Filtrering er prosessen med å føre smeltet metall gjennom et filter laget av nøytrale eller aktive materialer for å fjerne suspenderte urenheter fra smelten. Trådnett av glass, mikroporøse keramiske rør og plater, og alumina-partikler brukes vanligvis som filtersenger for filtrering. Elektrisk flussraffinering og flukslagsfiltrering kan også brukes.
støping
Støping vedtar vanligvis vertikal eller horisontal vannkjølt semi-kontinuerlig støpemetode. For å forbedre mikrostrukturen og overflatekvaliteten til vertikale støpeblokker, elektromagnetisk krystalliseringsspor, lavkrystallisasjonsspor, og hot top-støpemetoden er også utviklet (se metallstørkning). Den vannkjølte semi-kontinuerlige støpemetoden er å introdusere flytende metall i en vannkjølt krystallisator gjennom en strømningskanal, lar det flytende metallet avkjøles og danne et størknet skall. Ingoten trekkes deretter ut av krystallisatoren ved bunnen av støpemaskinen eller senkes jevnt med sin egen vekt for å danne en billett. Prosessparametrene varierer sterkt på grunn av forskjeller i legeringssammensetning og støpestørrelse. Generelt, støpehastigheten og kjølehastigheten bør økes så mye som mulig, og høyden på krystalliseringstanken bør reduseres. Støpetemperaturen er vanligvis 50-110 ℃ høyere enn likviduslinjen til legeringen. I tillegg, den kontinuerlige støpe- og valseprosessen av aluminiumsbånd er også utviklet.
Plate- og båndproduksjon bruker flatrullrulling, med grunnleggende prosesser inkludert varmvalsing, kaldrulling, varmebehandling, og etterbehandling. For harde aluminiumslegeringer som LY12 og LC4 med komplekse kjemiske sammensetninger, homogeniseringsbehandling bør utføres før varmvalsing. Behandlingstemperaturen er generelt 10-15 ℃ lavere enn den eutektiske temperaturen til fasen med lavt smeltepunkt i legeringen, og isolasjonstiden er 12-24 timer. Aluminiumsbekledningen av hard aluminiumslegering oppnås ved å plassere aluminiumsbelagte plater på begge sider av en frest ingot og bruke varmvalsende sveising. Tykkelsen på aluminiumsbelegglaget er generelt 4% av tykkelsen på metallplaten. Varmvalsing utføres vanligvis over rekrystalliseringstemperaturen. Varmvalsing kan utføres på et enkeltstående reversibelt valseverk eller på flere stativer for kontinuerlig valsing. For å forbedre utbyttet og produksjonseffektiviteten ved valsing av stor ingot, ingots veiing 10-15 tonn eller mer bør bygges ut. Fabrikker med en årlig produksjon på mindre enn 100000 tonn bruker vanligvis firerull reversibel varmvalsing og tar i bruk varmvalsingsteknologi, med en varmvalset båndtykkelse på ca 6-8 millimeter. Fabrikker med en produksjonskapasitet på over 100000 tonn bruker ofte enkeltstativ, to står, tre står, eller fem står for kontinuerlig valsing etter at det reversible varmevalseverket med fire ruller er åpnet, og utfør varm ettervalsing. Tykkelsen på stripen kan nå 2.5-3.5 millimeter. Varmvalset bånd brukes som kaldvalset emne etter å ha blitt kveilet. For å sikre optimal plastisitet av metallet, varmvalsing bør utføres i en enfaset mikrostrukturtilstand. Varmvalsingstemperaturen for LY11, LY12 og andre legeringer er 400-455 ℃. Deformasjonshastigheten for de første par passeringene er generelt innenfor 10%, og øker deretter gradvis. Deformasjonshastigheten til rent aluminium og myke aluminiumslegeringer kan nå 50%, mens den for harde aluminiumslegeringer er rundt 40%. Den totale deformasjonshastigheten ved varmvalsing kan nå over 90%.
Kaldvalsing utføres ofte ved romtemperatur, og tynne plater og strimler med presise dimensjoner, glatte og flate overflater kan oppnås gjennom kaldvalsing, samt arbeidsherdede plater og strimler med spesifikke mekaniske egenskaper. Kaldvalsing bruker hovedsakelig produksjonsprosessen for stripemetoden, ved bruk av firevals reversible valseverk eller fire valse irreversible valseverk for kaldvalsing. For tiden, irreversible valseverk utvikles for kaldvalsing. Valseverket er utstyrt med hydraulisk pressing, hydrauliske bøyevalser, automatisk tykkelseskontrollsystem eller automatisk tykkelseskontrollsystem for måling av rullegap, og plateform kontrollinstrument. Det er kontrollert, registrert, og lagret av en mikrodatamaskin for å oppnå plate og stripe med nøyaktige dimensjoner og flat plateform. For eksempel, toleransen på 0,18 mm stripe kan nå ± 5 mikron. Små fabrikker bruker også blokkmetoden for å produsere metallplater. Den kalde deformasjonshastigheten til aluminium etter gløding kan nå over 90%. Flerfase hard aluminiumslegering har åpenbar kaldarbeidsherding og krever mellomgløding. Den kalde deformasjonshastigheten etter mellomgløding er 60-70%. Varmvalsing bruker lotionsmøring, og kaldvalsing har utviklet seg fra lotion til full oljesmøring. Vedta et flertrinns kjølesystem med individuelt kontrollerte dyser for å redusere friksjonen mellom aluminiumsplater og valser, kule ruller, styre rulleprofiler, vask bort aluminiumspulver og andre urenheter for å oppnå god overflatekvalitet og plateform.
Etter kaldvalsing og varmebehandling, båndet foredles ofte på en rullerettingsmaskin eller på et kontinuerlig rettemaskintog. Den flate bråkjølte platen skal behandles innen aldringsinkubasjonsperioden, vanligvis fullført innen 30-40 minutter etter bråkjøling. Den totale deformasjonen av den bråkjølte platen under flat kalandrering bør ikke overstige 2%.
Vellykket kontinuerlig støping og innrulling av aluminiumsplater og strips 1955 kan produsere tynne plater og aluminiumsfolieemner. Kina begynte å bruke denne metoden for å produsere tynne plater på begynnelsen av 1970-tallet.
Produksjon av foliematerialer
kringkaste
redigere
Aluminiumsfolie kan deles inn i industriell aluminiumsfolie og emballasje aluminiumsfolie. Industriell aluminiumsfolie har en relativt ren kjemisk sammensetning og en tykkelse på 0.005-0.2 millimeter. Den brukes hovedsakelig som en kondensator, isolasjonsmateriale, fuktsikkert materiale, osv. i den elektriske og elektroniske industrien. Tykkelsen på emballasje aluminiumsfolie er generelt 0.007-0.1 millimeter, og det finnes ulike produkter som flat folie, trykt folie, farget trykt folie, og laminert aluminiumsfolie. Det brukes hovedsakelig som emballasjemateriale for mat, te, papirsigaretter, osv. Minimumstykkelsen på aluminiumsfolie produsert av stripeproduksjonsmetoden kan nå 0.0025 millimeter, og bredden kan nå 1800 millimeter. Aluminiumsfolierulling er sømløs rulling, og valsene er alltid i en elastisk flatet tilstand. Under rulling, tykkelsen på foliematerialet styres ved å justere rullekraften, rullehastighet, og kontrollere spenningen. Under grov rulling, rullekraften brukes til å kontrollere tykkelsen på foliematerialet; Under presisjonsrulling, tykkelsen på foliematerialet avtar med økningen av rullehastigheten; Jo større spenning, jo mindre tykkelse; For å forhindre brudd, spenningen velges vanligvis som 0.2-0.4 av den betingede flytegrensen σ 0.2 av foliematerialet. Under lavhastighetsrulling, “tykk olje” eller “tynn olje” tilsettes ofte til smøreoljen for å justere rulletykkelsen på aluminiumsfolien. Smøremidler og valseverksforhold har en betydelig innvirkning på kvaliteten på foliematerialer. Aluminiumsfolieemnet kommer fra kaldvalsede aluminiumsspoler, som vanligvis er forglødd ved 340-480 ℃ med en tykkelse på 0.4-0.7 millimeter. Deformasjonshastigheten under rulling er ca 50%, og den totale deformasjonshastigheten kan nå over 95%. Foliematerialer med en ferdig tykkelse på mindre enn 0.01-0.02 millimeter skal rulles sammen og doble lag.
wire rod produksjon
kringkaste
redigere
Hovedsakelig produsert ved hjelp av strekkteknologi. Produktene inkluderer nagletråder, sveisestenger, og ledninger. Emnet er produsert ved ekstrudering, rullende, eller kontinuerlig støping og valsemetoder. Klemmemetoden produserer emner med høy fleksibilitet og god produktytelse. Rullemetode og kontinuerlig støping og valsemetode er egnet for produksjon av emner av en enkelt legeringsvariant, med høy produksjonseffektivitet.
Smiproduksjon
kringkaste
redigere
Hovedsakelig brukt i fly- og maskinproduksjon. Smidde deler er delt inn i frie smidde deler og smidde deler, og deres emner er støpte og ekstruderte emner. Den største hydrauliske smipressen er 70000 tonn, og det projiserte arealet av maksimal smistørrelse er 4.5 kvadratmeter. Den kritiske deformasjonshastigheten til aluminiumslegering er ca 5-15%. For å unngå dannelse av grove korn, deformasjonshastigheten for smiing bør generelt være større enn 15%. For å redusere ujevn deformasjon, flerveis fri smiing brukes ofte.
Annen produksjon
kringkaste
redigere
02:15
Utrolig metallekstruderingsprosess, den myntstore aluminiumsplaten ble strukket til en 20 centimeter høy aluminiumsflaske
Den vanlige produksjonsprosessen for rør, barer, og profiler skal først bruke varm ekstrudering for å lage emner, og rull deretter (eller strekke seg), ferdig, og varmebehandle dem for å lage ferdige produkter. Det kan også produseres direkte til ferdige produkter ved varmekstruderingsmetode, som nå har utviklet seg fra kort ingot til lang ingot ekstrudering. I henhold til ekstruderingstrykket til ekstruderen, en blokk med jevn diameter brukes, og forskjellige profiler og rør ekstruderes av splitterkombinasjonsdysen og tungedysen. Lengden på produktet kan nå mer enn 60 meter, og etter strekking og retting, den kuttes i ønsket lengde. Den maksimale ekstruderen som brukes til aluminiumsproduksjon er 20000 tonn. Kan ekstruderes til ribberør med en diameter på 800 millimeter. Arkitektoniske profiler er ekstruderte produkter utviklet på 1960-tallet, står for over 35% av de totale ekstruderte produktene, hvorav 80% brukes til dør- og vindusrammer. Nesten alle bygningsprofiler er laget av aluminium magnesium silisium legeringer (LD30 og LD31). Dette produktet gjennomgår anodisering og fargebehandling, danner forskjellige fargede oksidfilmer på overflaten, med god korrosjonsbestandighet, gjør dører og vinduer vakre, varig, og godt forseglet. I tillegg til varm ekstrudering, metoder som kaldekstrudering, isotermisk ekstrudering, restfri ekstrudering, og statisk væskeekstrudering er også utviklet (se aluminiumoksidasjonsfarging).
Aluminium og aluminiumslegeringer ekstruderes ved bruk av frem- og omvendt ekstruderingsmetoder. Den passende ekstruderingshastigheten bør velges basert på forskjellige legeringer. For å oppnå aluminiumslegering ekstruderte produkter med god organisering og ytelse, ekstruderingskoeffisienten (l) av profiler og stenger er større enn 8-12 under en enkelt ekstruderingsprosess, og λ av emner brukt til smiing er større enn 5. Ekstrusjonsdysen har en betydelig innvirkning på kvaliteten på ekstruderte produkter. Flate former brukes ofte til å ekstrudere stenger og profiler, mens koniske former vanligvis brukes til rør. Hule profiler og rør med komplekse former er mye ekstrudert ved bruk av splitterkombinasjonsformer og tungeformede former. Noen bruker flytende nitrogenkjølende ekstruderingsformer for å forlenge formens levetid og sikre produktnøyaktighet. En form kan ekstrudere 30 tonn aluminiumsmateriale. Noen ekstruderte produkter av aluminiumslegeringer er utsatt for “grove kornringer”, som betyr at etter varmebehandling, et lag med grovkornet område vises rundt produktet. Høytemperaturekstrudering kan lindre dette fenomenet. Etter fast løsning aldring behandling, noen aluminiumslegeringsekstruderte produkter som kan styrkes ved varmebehandling har økt styrke, men redusert plastisitet.
Rørstrekkingen bruker flere raske og trommelstrekkmetoder. Diameteren til den bevegelige kjernehodets spolestrekningsmaskintrommel kan nå 630-2900 millimeter, og diameteren til det strakte røremnet kan nå 40-50 millimeter. Strekkkraften til røret er 16-18 tonn, strekkhastigheten er 24 meter per minutt, og behandlingshastigheten er generelt 25-40%. Denne prosessen kan produsere rørlengder på opptil 6000 meter.
relasjonsprosess
kringkaste
redigere
Varmebehandlingen som sikrer den endelige ytelsen til produktet kalles ferdigprodukt varmebehandling, inkludert gløding av ferdig produkt, løsningsbehandling, slukking, naturlig aldring, og kunstig aldringsbehandling; I tillegg, graderte aldrings- og deformasjonsvarmebehandlingsprosesser er utviklet. Tidsbehandling forbedrer ikke bare de mekaniske egenskapene til produktet, men forbedrer også motstanden mot spenningskorrosjon og bruddseighet. Overføringstiden fra løsningsoppvarming til bråkjøling bør generelt kontrolleres innen 30 sekunder. Avkjølingshastigheten for bråkjøling skal sikre anskaffelse av overmettet fast løsning uten å forårsake overdreven bråkjølingsspenning og bøyedeformasjon i produktet. Valsing og metallplater utføres i bokstypeovner, brønntype ovner, vertikale metallplate kontinuerlig glødeovner, eller luftpute kontinuerlig glødeovner med sterk sirkulasjonsventilasjon
Legg igjen et svar