Process för att förbättra kantkvaliteten på 8011 aluminiumfolie för luftkonditionering

Process för att förbättra kantkvaliteten på 8011 aluminiumfolie för luftkonditionering

Med det ökande antalet tillverkare av aluminiumfolie och den nästan mättade efterfrågan på luftkonditioneringsapparater, konkurrensen hårdnar.

För att minska kostnaderna, Tillverkarna strävar efter att minimera produktionskostnaderna och maximera avkastningen. För närvarande, luftkonditionering folie legeringar är i första hand 8011 och 3102 aluminiumlegeringar, med en produktionsprocess av gjutning-valsning—kallvalsning—glödgning.

På grund av begränsningar i gjutning-valsningsprocessen, vissa processsprickor finns på båda ändarna av det gjutna valsade bandet. Vid efterföljande bearbetning, på grund av begränsningar i online-kantklippningsutrustningen, Det krävs ofta flera rullningspass innan kantklippning.

Därför, i bearbetningen passerar före kantklippning, processsprickorna i den gjutvalsade plåten kan expandera, vilket resulterar i mindre problem som ofullständig trimning och små sprickor, eller till och med remsbrott och spiralsplittring, allvarligt påverkar produktutbytet och produktionssäkerheten.

Därför, att kontrollera och förbättra kantkvaliteten på det gjutvalsade bandet och minska antalet kallvalsningspassager kan effektivt minska mängden kallvalsad kantklippning och förbättra utbytet.

Baserat på vårt företags produktionserfarenhet, denna artikel utforskar processforskningen för att minska kantsprickor och förbättra utbytet av 8011 luftkonditioneringsfolie av aluminiumlegering genom metoder som att optimera gjut- och valsningszonen, optimera öronstrukturen, optimering av gjutnings- och valsförtunning och snabbare process, och optimering av kallvalsningsprocesserna.

Process för att förbättra kantkvaliteten på 8011 aluminiumfolie

1. Analys av orsakerna till kantsprickor i gjutnings- och valsningsprocesser

Enligt principerna för gjutning och valsning, i gjut- och valsningszonen, smält metall kyls av två roterande rullar, slutföra gjutnings- och valsningsprocessen på kort tid.

Metallytan fäster mot valsens yta utan relativ glidning, och den rullade biten tunnar, med betydande bakåtglidning som endast inträffar i metallcentrumet.

Därför, metallytan och de inre lagren deformeras under skjuvning och tryck, som överförs till det stelnade skalet i den smälta metallhåligheten, orsakar samma deformation och skjuvkraft i det stelnade skalet.

När skjuvkraften som genereras av deformation överstiger skjuvhållfastheten hos den stelnade skalmetallen, sprickbildning sker först vid materialets svagaste punkt, sedan fortplantar sig.

När stressen vid denna tidpunkt är helt avslappnad, sprickan slutar spridas, sålunda bildar en spricka. Inom deformationszonen, kantmetallen utsätts också samtidigt för bakåtriktad friktionspåkänning från klackarna som appliceras på dess tvärsnitt.

Under verkan av dessa påfrestningar i olika riktningar, sprickor förekommer företrädesvis vid kanterna, vilket resulterar i kantsprickor i gjutnings- och valsningsprocesser.

Teoretisk analys visar att minska gjutning och valsning bearbetningshastighet, minskar samverkanskraften mellan metallen och klackarna, och att minska tendensen till hetsprickbildning vid gjutning och valsning kan alla minska kantsprickor i gjutnings- och valsningsprocesser.

2. Minska gjutnings-valsningszonen och bearbetningshastigheten

Gjutning och valsning, kylning och formning är begränsade till ett mycket litet utrymme och tid, känd som gjutvalsningszonen, som kan delas in i vätskefaszonen, tvåfaszon, och fastfaszon.

Fastfaszonen är den rullande deformationszonen. Att reducera gjut-valsningszonen kan reducera fastfaszonen, därigenom minskar gjutnings-valsningsbearbetningshastigheten.

På motsvarande sätt, olika påfrestningar kommer också att minska, vilket minskar processsprickor vid gjutning-valsning.

8011 aluminiumfolie för luftkonditionering

Henan Huawei Aluminium Industry genomförde forskning på ett gjutvalsverk med en valsdiameter på ca. 1000 mm, reducera gjutvalsningszonen från över 90 mm till 58 mm. Sprickorna in 1060 aluminiumlegering och 8011 gjutvalsade plåtar av aluminiumlegering kunde styras inuti 10 mm.

Henan Huawei Aluminium Industry genomförde forskning på ett gjutvalsverk med en valsdiameter på 820 mm, minska gjutnings-valsningszonen från 65 mm till 55 mm.

Den genomsnittliga spricklängden in 1060 gjutna valsade plåtar av aluminiumlegering var 5.6 mm. Dock, det finns en gräns för minskningen av gjut- och valsningszonen. För att upprätthålla kontinuiteten och stabiliteten i gjut- och valsningsprocessen, there is a matching degree issue among the main process parameters.

As the length of the casting and rolling zone decreases, it often leads to a series of problems, such as deterioration of the plate surface quality and insufficient cooling of the casting and rolling structure.

Därför, there is an optimal range for the casting and rolling zone. Our company has a variety of roll specifications. Through years of production process optimization and summarization, we have explored the corresponding optimal range of the casting and rolling zone, as shown in Table 1.

3. Öka gjutningshastigheten för att minska gjutningsbearbetningshastigheten

Under the condition that other process parameters are constant, increasing the casting speed will change the ratio of the liquid phase region, two-phase region, and solid phase region within the casting zone.

The length of the solid phase region decreases, thereby reducing the casting processing rate and reducing process cracking during casting.

Henan Huawei Aluminum Industry studied the effect of casting speed on cracking of 1060 aluminum alloy cast-rolled plates. By increasing the casting speed from 900 mm/min to 1100 mm/min, the average cracking length of the cast-rolled plate was controlled from 7.8 mm till 6.6 mm.

Sedan 8011 aluminiumfolie has a higher degree of alloying, the effect of casting speed on cracking is more significant. The cracking characteristics of 8011 aluminum alloy cast-rolled plates at different speeds are shown in Table 2.

Under conventional production conditions, when the casting and rolling speed of 8011 aluminum alloy exceeds 850 mm/min, quality problems such as severe roll sticking and surface segregation occur due to insufficient roll lubrication and cooling.

Further increasing the casting and rolling speed is crucial to reducing edge cracking during the casting and rolling process, making the thinning and speed-up process of the cast-rolled sheet the preferred option.

The traditional processing thickness of twin-roll casting mills is 6 mm till 10 mm, and currently, most cast-rolled billet thicknesses are 6.5 mm till 8 mm. Since the 1990s, research on rapid ultra-thin casting and rolling technology has emerged both domestically and internationally.

This technology, based on traditional twin-roll casting and rolling, reduces the billet thickness to below 3 mm, increases the casting and rolling speed by more than 10 gånger, increases the metal solidification rate by 10 till 100 gånger, and performs 60% till 80% large plastic deformation, thereby increasing productivity by 2 till 3 times and giving the aluminum alloy strip billet a superior microstructure and properties.

This technology involves many aspects, such as equipment innovation and basic theoretical research, and has not yet been widely commercialized. Drawing on its research and development ideas, our company has carried out research on the thinning and speed-up process of 8011 aluminum foil to further improve its casting and rolling speed, thereby reducing edge cracking. Referensdata visas i tabell 3.

4. Optimera öronstrukturen för att minska friktionen mellan metall och öra

Henan Huawei Aluminium Industry studerade effekten av öronstruktur på kantsprickor i gjutna valsade plåtar. De fann att optimera öronstrukturen från en rak till en strömlinjeformad form, och lägga till ett spår inuti örat, både minskad friktion mellan örat och den gjutna rullade kanten, vilket minskar kantsprickor.

Vårt företag genomförde produktionsförsök för båda metoderna. Att lägga till ett spår inuti örat visade bättre förbättring av kantsprickor; dock, spåret är svårt att tillverka och inte lämpligt för industriell produktion.

Vårt företag experimenterade också med att fästa ett lager aluminiumsilikatpapper på örat. Detta minskar friktionen mellan metallen och örat på sidorna och skyddar öronspetsen under monteringen av gjutmunstycket, förhindra skador från rullarna.

Denna optimeringsmetod för öronstruktur har visat utmärkta resultat i produktionspraktik och är lätt att använda.

I produktionen av 8011 aluminiumlegering (7mm plåttjocklek, gjut- och valshastighet 780 mm/min), det vänstra örat var ett slätt öra, medan det högra örat använde ett öra täckt med aluminiumsilikatpapper.

Kantsprickningen på den gjutna och valsade plåten jämfördes. Experimentet visade det genom att optimera öronstrukturen, medelavståndet mellan sprickorna på plåtytan ökade från 18 mm till 44 mm, sprickdjupet minskade med 0,5 mm till 1 mm, och sprickorna dök inte längre upp med lika mellanrum, avsevärt minska antalet sprickor. Detta indikerar att aluminiumsilikatpapper avsevärt kan minska friktionen mellan örat och den gjutna och rullade kanten.

Huawei 8011 exportförpackningar av aluminiumfolie

5. Minska den totala kallvalsningshastigheten, minska kallvalsningskraften, och minska förlängningen av kallrullande sprickor

Jämfört med 3102 aluminiumlegering, 8011 aluminiumlegering har en högre halt av järn-kisel, och dess styrka är något högre än den för 3102 aluminiumlegering med ca 10%.

Vid kallvalsningen fördelas de två legeringarna på samma sätt, den rullande kraften av 8011 aluminiumlegering är mycket större än den för 3102 aluminiumlegering.

Därför, under vissa utrustningsförhållanden, kallvalsningen passerar av 8011 aluminiumlegering är i allmänhet mer än de av 3102 aluminiumlegering.

Referensprocessen är som följer: 8011 aluminiumlegering: 7mm-3,8 mm-2,1 mm-1,2 mm-0.7mm-kantklippning-0.42mm-0.31mm-0.21mm-0.145mm-0.095mm

3102 aluminiumlegering: 7mm-3,8 mm-2,1 mm-1,2 mm-0.7mm-kantklippning-0.42mm-0.24mm-0.145mm-0.095mm.

Under kallvalsningsprocessen, remsan är under hög drag- och tryckspänning, och processsprickorna på remsan kommer att expandera vid en svag punkt.

Ju större rullkraft, desto större expansion av sprickorna orsakas av kallvalsning.

Sedan 8011 aluminiumlegering har en högre halt av järn och kisel och högre hållfasthet än 3102 aluminiumlegering, de 8011 aluminiumlegering har en starkare arbetshärdningsförmåga.

Därför, när man rullar från 7 mm till 0.7 mm, den rullande kraften hos 8011 aluminiumlegering är större under kallvalsningsprocessen, och sprickornas expansion är också större än sprickornas 3102 aluminiumlegering, vilket resulterar i en mycket större kallvalsning av trimningsmängden för 8011 aluminiumlegering än det för 3102 aluminiumlegering.

När vårt företag producerar luftkonditioneringsfolie av de två legeringarna, den kallvalsande trimningsmängden av 8011 aluminiumlegering handlar om 60 mm, och den kallvalsande trimningsmängden av 3102 aluminiumlegering handlar om 35 mm.

Som nämnts tidigare, minska tjockleken och påskynda valsningen av 8011 aluminiumlegering kan minska kantsprickor i gjutna och valsade plåtar.

Samtidigt, minskningen i tjocklek leder till en minskning av den totala kallvalsningsbearbetningshastigheten och kallvalsningskraften.

En referensprocess är som följer för 8011 aluminiumlegering: 6mm – 3,5 mm – 2 mm – 1,1 mm – 0,7 mm – trimmad kant – 0,42 mm – 0,25 mm – 0,15 mm – 0,095 mm.

På det här sättet, tjockleken på 8011 gjutvalsad plåt av aluminiumlegering reduceras från 7 mm till 6 mm, kantsprickningen under gjutning och valsning minskas från 3mm~7mm till 1mm~3mm (jämförbar med kanten sprickbildning under 3102 process för gjutvalsad plåt av aluminiumlegering), den totala kallvalsningsreduktionen före trimning reduceras från 90% till 88.3%, och den kallvalsande trimningsmängden kan vara jämförbar med den för 3102 luftkonditioneringsfolie av aluminiumlegering, förbättrar dess kallvalsningsutbyte med ca 1.5%.

6 Slutsatser

Under åren, Henan Huawei Aluminium Industry har kontinuerligt optimerat produktionsprocessparametrarna för 8011 luftkonditioneringsfolie av aluminiumlegering i varje steg.

Utbytet av luftkonditioneringsfolie har kontinuerligt förbättrats, produktionskostnaden har kontinuerligt sänkts, och produktens konkurrenskraft på marknaden har förbättrats.

De huvudsakliga forskningsinriktningarna för processen är följande:

(1) För gjutning av rullar med olika rulldiametrar, bestämma det optimala gjutområdet, minska gjutningszonen inom ett visst område, minska gjutningsbearbetningshastigheten, och minska sprickbildningen i gjutplattan.

(2) Applicera ett lager aluminiumsilikatpapper på örat för att minska friktionen mellan örat och kanten på gjutplattan. Sprickavståndet på gjutplattans yta förlängs från ett genomsnitt på 18 mm till 44 mm, och sprickdjupet minskas med 0.5 mm till 1 mm.

(3) Utgående från forskningsidéerna för snabb ultratunn gjutnings- och valsningsteknik, tjockleken på gjutämnet reduceras från 6.5 mm till 8 mm till 5.5 mm till 6 mm, och den övre gränsen för gjuthastigheten ökas från 850 mm/min to 1140 mm/min. min, minska gjutnings- och valsningshastigheten, därigenom minskar kantsprickningen hos gjut- och valsplattan

(4) Tjockleken på gjutnings- och valsämnet reduceras från 6.5 mm~8 mm till 5.5 mm~6 mm, vilket ytterligare kan optimera kallvalsprocessen, minska den totala kallvalsningshastigheten, minska kallvalsningskraften, och minska kantsprickor orsakade av kallvalsning. Således, kantklippningsmängden av 8011 aluminiumlegering kallvalsning reduceras från 60 mm till 35 mm, och kallvalsningsutbytet ökas med ca 1.5%.