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铝钛硼丝
铝钛硼丝
6063铝合金熔炼、铸造和铸锭均匀化的工艺
2018-12-29 09:42:59
1 熔炼、精炼工艺
用旋转式蓄热熔炼炉熔炼,熔炼温度720-760℃。在720℃以上温度时采用高纯氮气吹入精炼剂精炼15min,精炼剂用量为熔体重量的0.08%,精炼后电磁搅拌15min,铝液静置20-30min。取样检验严格控制铝合金溶液的化学成分,使材料达到所要求的力学性能。
1.2 铸造工艺
采用半连续直接水冷铸造方法。直接水冷方法的冷却强度大,冷却速度快,使铸造组织细化,增加组织的致密度,进而提高铸锭的力学性能和热处理效果。控制铸造温度710-730℃,铸造速度50-70mm/min,冷却水压0.1-0.3MPa。为了减少热裂纹倾向,改善合金的化学组成,采用在线添加铝钛硼丝,添加速度为1700-2000mm/min。
1.3 铸棒组织的均匀化处理
为了减少和消除铸锭的晶内偏析,改善其化学成分和组织结构的不均匀性,对铝合金铸棒进行均匀化处理。控制的技术条件是将铸棒加热到540-550℃,保温8-10h,出炉强风冷却和水雾冷却。均匀化退火后宜加快冷却,以保证阳极氧化着色后色泽的均匀性。
太阳能用铝型材的生产工艺与技术
2018-12-28 11:21:28
1 熔炼、铸造和铸锭均匀化的工艺
1.1 熔炼、精炼工艺
用旋转式蓄热熔炼炉熔炼,熔炼温度720-760℃。在720℃以上温度时采用高纯氮气吹入精炼剂精炼15min,精炼剂用量为熔体重量的0.08%,精炼后电磁搅拌15min,铝液静置20-30min。取样检验严格控制铝合金溶液的化学成分,使材料达到所要求的力学性能。
1.2 铸造工艺
采用半连续直接水冷铸造方法。直接水冷方法的冷却强度大,冷却速度快,使铸造组织细化,增加组织的致密度,进而提高铸锭的力学性能和热处理效果。控制铸造温度710-730℃,铸造速度50-70mm/min,冷却水压0.1-0.3MPa。为了减少热裂纹倾向,改善合金的化学组成,采用在线添加铝钛硼丝,添加速度为1700-2000mm/min。
1.3 铸棒组织的均匀化处理
为了减少和消除铸锭的晶内偏析,改善其化学成分和组织结构的不均匀性,对铝合金铸棒进行均匀化处理。控制的技术条件是将铸棒加热到540-550℃,保温8-10h,出炉强风冷却和水雾冷却。均匀化退火后宜加快冷却,以保证阳极氧化着色后色泽的均匀性。
2 挤压和时效工序的工艺技术条件控制
6063铝合金型材的挤压、在线淬火和时效的工艺技术条件,采取控制铸棒加热温度:440-480℃;模具加热温度:450-480℃,模具加热时间小于5h;挤压筒加热温度460-500℃;挤压速度:12-18m/min;出料口温度510-550℃;冷却方式为在线风冷或水雾冷却;挤压型材在线淬火后进行时效处理:控制温度为200±5℃,保温时间:3h。6063铝合金的固溶处理与挤压过程相结合,可以避免晶粒长大,提高型材产品的物理机械性能。
生产宽幅优质铝箔坯料的哈兹列特工艺
2019-01-15 09:51:27
铝箔因其自身的各种优势,已被全世界公认为的包装材料。据有关方面统计,在经济发达的北美洲,2004年共生产了604万吨铝的压延材,其中有41%用作包装材料,大部分为厚箔和薄箔。中国改革开放以来,经济飞速发展,铝箔用量大增。 目前,许多工厂企业正在不约而同地上铝箔项目。中国的铝箔工业发展如此之快,然而坯料从何而来?仅管中国拥有众多的铸绽热轧法和双辊铸轧法可以解决铝箔坯料的供应问题,但是,宽幅优质铝箔坯料的缺口很大,不容忽视。有业内人士指出,中国宽幅高档铝箔毛料成为铝箔工业发展的瓶颈,那么,又如何解决这个问题?国内有关专家以及上海铝业界从事有色金属连铸连轧工艺研究的马道章高级工程师,都撰文并提出一个较佳措施,那就是“在一个原铝生产能力20万吨/年以上的铝厂建一条哈兹列特生产线。” 哈兹列特工艺生产线是美国哈兹列特公司开发、研制成功的,为了能够生产优质铝箔坯料,哈兹列特公司至少研发了如下几项新技术: 铸造用钢带的瞬时感应预热技术。去除了钢带表面的水汽,并消除钢带受热时热膨胀不均匀对铸坯板型的不良影响; 在钢带背面的支撑辊中装入永磁体。防止了钢带可能的颤动(当铝液尚未固化之前),保证了铸坯的板型不受影响; 在铸模内注入了混合的惰性气体。使铸造在无氧条件下进行,同时通过分区控制可以调节铸坯的板型; 采用单通道片状铸咀。防止铸造时铝水的紊流,保证铸坯表面无流痕; 在较久性涂层上面,用静电沉积法涂上消耗性纳米级二氧化硅涂层。方便了脱模,改善了铸坯的表面质量。 由于研发和采用了上述一系列新技术,哈兹列特工艺已臻成熟,且是一项十分的技术。在中国,它将是除了铸轧供坯和直冷热轧供坯之外的第三种供坯方式,而会引起大家广泛注意。这种工艺有其不可忽视的巨大优势∶产品质量优异,属于热轧结构;特别能节能降耗;生产安排灵活;经济效益好等。该工艺特别适合于中国的国情,因为中国的市场需要量大。另外,中国有众多的大型冶炼厂。哈兹列特公司副总裁里根认为∶“对大产量的铝箔坯料来说,年产量超过4万吨时,没有任何其它工艺可与哈兹列特工艺相匹敌。具有特别意义的是,中国可望采用直接来自冶炼厂的铝液,生产1毫米厚的热轧卷,经冷轧后运到铝箔厂,大大降低了料耗和能耗。”我国的一些专家还建议,在下游可增加一些高精度的冷轧机、拉弯矫直机和剪刀切机,以保证优质铝箔坯料的生产。 哈兹列特工艺的生产基地是西班牙的CVA公司。其生产实践概述于下: (1).原料为原生铝锭,铸坯净宽1320毫米,连铸机后面接三机架四辊热轧机(由奥钢联用旧轧钢机改造而成)。建造了两台炉子,每台容量为70吨,既做熔化炉又作保温炉; (2).铝液处理。采用Alpur(NorskHydro提供)技术除氢。除气后含量低于0.1mL/100mg。过滤∶精度不低于50PPI。晶粒细化∶将铝钛硼丝通入铝液,其用量不高于2kg/t。铸态晶粒尺寸为90微米(表面层)和250微米(中心层); (3).采用适合于铸造铝箔坯料的钢带形貌。在线消耗性静电沉积层采用纳米级二氧化硅; (4).采用无间隔片状铸咀。铸咀用氧化铝和氧化硅高温纤维制作,粘结剂为氮化硼。具有足够的孔隙度,保证不粘铝; (5).采用水膜冷却,横向分区可调,有助于控制板型; (6).在模区前段采用磁性支撑辊,在后段借助水压构成柔性模,严格控制铸坯板型,使在纵向和横向的厚度均小于2毫米。在铸坯出口设高温图象仪,以便监视厚差,在需要时调节铸造条件。该厚差十分难得,是生产优质铝箔的关键,亦是提高铝箔成材率的关键; (7).三连轧生产中,采用乳液流量在铸坯横向分区控制,以便控制板型; (8).3台轧机轧辊弧度∶均为负0.175毫米;或负0.2毫米(靠前机架),负0.175毫米(第二、三机架)。热轧带具有正弧度∶中间较厚,两边较薄,两者相差以0.6%为佳。热轧机具有厚调和液压压弯系统; (9).热轧后的带厚为1.4毫米。无需裁边,即进行冷轧。在这里还应指出,与直冷和铸轧工艺比较,哈兹列特工艺为下游省了不小的冷轧量; (10).西班牙CVA公司所生产的铝箔坯料,一部分自用,一部分在欧洲市场上销售。用户将其轧至0.00635毫米后检查了其针孔数,每平方米少于100个。
铝合金变质剂的变质效果和特点
2019-03-08 12:00:43
1)钠盐蜕变剂蜕变办法 Na可使共晶硅的结晶由短圆针状变为细粒状,并下降共晶温度,添加过冷度,细化晶粒。其细化效果,对冷的慢的砂型、石膏型铸件而言比较好,还有涣散铸件(铸锭)缩窝的效果,这对要求气密性好的铸件有重要的效果。钠盐蜕变法的本钱低,制备也比较简单,适宜批量小、要求不很高的产品,其缺陷是:钠是化学生动性元素,在蜕变处理中氧化、烧损剧烈、冒白色烟雾,对人体和环境都有损害,操作也不全,特别是易使坩埚腐蚀损坏,它的充沛蜕变有用时刻短,一般不超越1h。钠还使Al-Mg系合金的粘性添加,恶化铸造功能,当钠量多时,还会使合金的晶粒催化,所以Al-Mg系合金和含Mg量高于2%的Al-Si合金,一般都不必钠盐蜕变剂来进行蜕变处理,避免呈现所谓“钠脆”现象 2)铝中间合金蜕变法 这是国外运用的较多的一种长效蜕变办法。参加量为炉料总重量的0.04-0.05%的Sr。其长处是蜕变效果比钠盐好,氧化烧损也比钠盐小,有用蜕变继续时刻长,对坩埚的腐蚀性也比钠盐小,因此可使坩埚的运用寿命延伸。这种蜕变法操作也比运用钠盐安全卫生,不发生对人体和环境有害的气体,蜕变效果也比钠盐好,一般有80-90%的杰出蜕变合格率。其缺陷是:本钱比钠盐高,要预先制造成中间合金(不然就要选用盐蜕变剂),没有钠盐那样的有涣散铸件缩窝的效果。 3)铝锑中间合金蜕变法 这种办法也是用的较多的一种长效蜕变办法。参加量为炉料总重量的0.2-0.3%的Sb,可获得长效蜕变效果,即便到铝合金重熔,此蜕变效果仍起效果。其蜕变效果与合金的冷却速度有关,冷却速度快(如在金属型中铸造),蜕变效果好;冷却速度慢(如在石膏型、砂型中铸造),则蜕变效果差。但应留意,已经过钠盐或盐或铝中间合金蜕变过的铝合金不能再加Sb来蜕变,因为这样会构成Na3Sb化合物而使合金的晶粒粗大、功能变坏,然后反使钠、的蜕变效果下降。 4)SR813磷复合细化剂和SR814磷盐复合细化剂孕育法 这是近年开发的一种适宜过共晶型铝硅合金的初晶Si的细化剂。因为P在铝合金液中构成AlP的微细结晶核种,细化晶粒的效果很好,有用继续孕育时刻也长,但它会与Na、Sr、Sb构成化合物,下降它们对共晶硅结晶的细化效果,所以,现已运用Na、Sr、Sb作过蜕变处理的铝合金,不要再加P来作蜕变处理。 5)铝钛中间合金蜕变法 其间含有4%左右的钛,钛是细化晶粒效果很好的元素,构成的TiAl3成为初晶α枝晶的异质结晶核种,能有用地细化晶粒和避免铸造裂纹,对易发生铸造裂纹的Al-Cu-Mg合金(如ZL207)很适宜。因为钛量太多,又是经过与炉料一同熔化、分散、交融来细化晶粒的,故其细化效果虽没有钛硼熔剂好,但仍可到达一级晶粒的效果。其次是TiAl3的密度比铝合金液大,如合金保温时刻过长,就有或许沉降,凝聚成搀杂物,要严厉留意。 6)钛硼熔剂细化法 因为钛硼熔剂中一起含有Ti和B两种细化晶粒效果很强的元素,它们在铝合金液中构成TiAl3和TiB2,未熔化的TiAl3和不熔化的TiB2(其相对密度4.4,熔点为2900℃)都残留在铝合金液中,成为铝合金的初晶α枝晶安排的有用异质结晶种。 这种熔剂细化晶粒的长处是:①因为有Ti、B两个细化晶粒的元素和Ti含量为Al-Ti中间和金的8倍,故细化晶粒的效果非常好,比Al-Ti中间合金的效果大许多;②处理本钱比用Al-Ti中间合金低许多;③熔剂成块状,省去了熔化制造中间合金的许多费用,烧损也少;④贮存省面积,很简洁,且块重标准化,用前无需称重;⑤熔剂块自沉降、自分散、运用率高、简化了操作,改进了劳动条件和减轻了劳动强度;⑥适用范围广,既适用铸造铝合金,又适用变形铝合金;既适用纯铝,又适用铝合金。其缺陷是:TiB2和TiAl3相同,密度也比铝合,如保温时刻过长,也会自沉降,凝聚成搀杂物。 7)铝钛硼丝细化法 这是一种最先进的细化晶粒的现代科技办法。其长处是:①细化效果好,细化剂实践运用率高,运用量大大节约;②因为细化剂均匀地进入所有待细化的铝合金液,故细化后的安排均匀,无粗细晶粒交织的混晶区,然后大大进步了合金的强度和延伸率,削减了裂纹等废品;③避免了上述TiAl3和TiB2的沉降,凝聚所引起的搀杂和熔炉的结瘤,削减了清炉和洗炉的工作量;④很适宜长时刻大批量的接连铸造;⑤完成了细化处理自动化无人化,省人省劲;⑥使细化处理和合金液凝固时刻大为缩短,进步了出产功率;⑦因无TiAl3和TiB2等搀杂物的沉降、凝聚,使产品在阳极氧化处理后的表面质量好,特别是箔材、印刷板、激光全息膜、饮料罐和食物罐等薄或超薄铝材的最理想的细化剂。很适用作变形铝合金的晶粒细化处理。 8)稀土蜕变法 运用Al-RE中间合金的稀土蜕变法,是在铝合金液温度为720-760℃时,参加占炉料总重量的0.2-1.0%的Al-RE中间合金。其长处是它对α(Al)及共晶安排均有显着的细化效果,还兼有较好的精粹净化效果,可明显进步合金的机械功能,蜕变有用时刻也长。缺陷是当操作不其时,会使稀土氧化,烧损也较大,还或许发生高熔点的偏聚物沉降。 9)铝中间合金蜕变法 这是运用1-4%Ba-Al中间合金或盐来对铝合金液进行蜕变处理的办法。其长处是蜕变过程中无吸气倾向,合金经蜕变处理强度高,不腐蚀坩埚,也不污染环境。缺陷是蜕变效果不如钠,蜕变效果受冷却速度的影响大,蜕变后合金的延伸率进步不多。 10)纯碲蜕变法 其参加量为炉料总重量的0.05-0.1%,处理温度为740℃左右。其长处是蜕变后合金的功能与钠蜕变的适当,合金重熔后其蜕变效果根本不变。缺陷是蜕变效果也受合金的冷却速度的影响,且蜕变效果不行安稳。 11)用K2ZrF6蜕变法 用含K2ZrF698%的锆盐来对铝合金作蜕变处理,参加量为炉料总重量的0.5-1%,在730-750℃时参加。它对α(Al)及共晶硅均有细化效果,也有精粹效果,K2ZrF6不吸潮,贮存运用都很便利,对铸件壁厚不灵敏。缺陷是处理时对环境有必定的污染,简单发生搀杂。