CN105618482A - 一种5182铝合金罐盖料基材的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种5182铝合金罐盖料基材及其生产方法，其生产流程包括熔铸、锯切、铣面、均热、(1+4)热连轧、三机架冷连轧、清洗切边、单机架冷轧。本发明所述的生产方法既保证了5182铝合金罐盖料基材的力学性能稳定合格，且缩短了生产流程，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金制造领域，具体是涉及一种5182铝合金罐盖料的生产方法。
背景技术
罐盖料用5052和5182合金，5052合金镁含量低，是早期的一种合金，定型于20世纪20年代后期。目前5182铝合金罐盖材料适用盖型极为广泛，可以制作200～209盖型的SOT、RPT、FA盖，厚度多为0.216～0.275mm，可用于无内压或有内压的饮料盖和食品盖。在易拉罐生产中最大限度地减少板料厚度，提高产品的延伸性能和强度，提高材料的利用率，降低生产成本，是制盖行业追求的目标。目前5182合金罐盖料厚度多为0.208mm、0.216mm、0.218mm、0.22mm、0.224mm、0.238mm、0.24mm、0.244mm、0.25mm、0.26mm、0.27mm、0.275mm，随着罐盖基材厚度减薄，就对基材的力学性能提出更高要求；同时国内制盖行业不断发展，基材的需求量增大，对提货周期也提出要求。在目前罐盖料基材大批量生产中周期达到21～28天，主要因为罐盖料基材生产工艺路线较长。
传统的5182合金罐盖料基材的生产流程为：熔铸→锯切→铣面→均热→(1+4)热连轧→单机架冷轧1道次→单机架冷轧2道次→单机架冷轧3道次→中间切边→单机架冷轧4道次→单机架冷轧5道次→单机架冷轧6道次→拉弯矫→涂层→成品剪切；铝合金在冷轧分六道次轧制，在轧制过程中不仅耗用时间长、工作效率低，并且增加了上机次数，也就增加了碰伤缺陷产生的几率；同时由于冷轧过程中多次甩除轧制尾料，造成材料浪费也降低了产品成品率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种5182铝合金罐盖料基材及其生产方法。
上述目的是通过下述方案实现的：
一种5182铝合金罐盖料基材的生产方法，其特征在于，所述方法包括：熔炼、精炼、铸造、锯切、铣面、均热、1+4热连轧、冷轧。
根据上述的方法，其特征在于，熔炼温度：720～760℃、精炼温度：740～780℃、铸造温度690～710℃。
根据上述的方法，其特征在于，铸锭均热时，铸锭温度：470～490℃；铸锭保温时间：2～3小时。
根据上述的方法，其特征在于，热连轧过程使用1+4热连轧，先使用可逆式粗轧机轧制21～25道次，将铸锭加工成板坯。板坯经料头剪切除料头后，再使用4机架热连轧机轧制，热轧坯料出口厚度：2.5～3.5mm；热轧终轧温度：320～350℃。
根据上述的方法，其特征在于，所述冷轧工艺步骤包括：将厚度为2.5～3.5mm的热轧坯料经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.6～0.75mm的半成品，半成品经过清洗切边后，再经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.208～0.275mm的成品。
根据上述的方法，其特征在于，所述冷轧工艺步骤包括：将厚度为2.5～3.5mm的热轧坯料经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.6～0.75mm的半成品，半成品经过清洗切边后，再经过单机架冷轧三道次轧至厚度为0.208～0.275mm的成品。
根据上述的方法，其特征在于，其特征在于，清洗切边使用碱液对产品表面进行脱脂、去污处理后，再使用无离子水进行漂洗。
根据上述的方法，其特征在于，三机架冷连轧轧制速度≥900m/min；三机架冷连轧成品出口温度：80～130℃。
根据上述的方法，其特征在于，三机架冷连轧使用全油基轧制油作为冷却润滑液。
本发明的有益效果：
1)采用三机架冷连轧缩短了生产作业时间，提高生产效率。并且由于冷变形回复时间极短，几乎没有回复硬化，所以生产实际耗能比相同单机架冷轧三道次轧制耗能少。
2)采用三机架冷连轧可以避免单机架生产时，多次甩除头尾料，减少材料浪费，提高成品率。
3)采用三机架冷连轧减少了上机次数，与单机架相比，同等条件下生产时减少了产品流转过程中被碰伤的几率。
4)三机架冷连轧采用了全油基轧制油作为冷却润滑液，相比使用油水混合液的冷轧机设备生产的产品，极大的降低了产品出现腐蚀的几率，同时也避免了由于油水混合比列失衡或分离不彻底导致的润滑不良，造成产品表面色差问题。
具体实施方式
本发明的5182铝合金罐盖料，该基材的生产方法包括：熔炼、精炼、铸造、锯切、铣面、均热、1+4热连轧、三机架冷连轧、清洗切边、单机架冷轧。熔炼温度：720～760℃、精炼温度：740～780℃、铸造温度690～710℃。铸锭均热时，铸锭温度：470～490℃；铸锭保温时间：2～3小时。热连轧过程使用1+4热连轧，先使用可逆式粗轧机轧制21～25道次，将铸锭加工成板坯。板坯经料头剪切除料头后，再使用4机架热连轧机轧制，热轧坯料出口厚度：2.5～3.5mm；热轧终轧温度：320～350℃。冷轧工艺步骤可选，一种冷轧工艺包括：将厚度为2.5～3.5mm的热轧坯料经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.6～0.75mm的半成品，半成品经过清洗切边后，再经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.208～0.275mm的成品。另一种冷轧工艺步骤包括：将厚度为2.5～3.5mm的热轧坯料经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.6～0.75mm的半成品，半成品经过清洗切边后，再经过单机架冷轧三道次轧至厚度为0.208～0.275mm的成品。清洗切边使用碱液对产品表面进行脱脂、去污处理后，再使用无离子水进行漂洗。三机架冷连轧轧制速度≥900m/min；三机架冷连轧成品出口温度：80～130℃。三机架冷连轧使用全油基轧制油作为冷却润滑液。
以下结合具体实施例，来详细说明本发明。
实施例1
本实施例所述5182铝合金罐盖料基材的合金状态：5182/H19，成品厚度：0.208mm，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→均热→(1+4)热连轧→三机架冷连轧一道次→清洗切边→三机架冷连轧一道次→拉弯矫→涂层→成品剪切。
1)熔铸：熔铸后铝水化学成分：Si:0.1001％、Fe：0.2617％、Cu：0.0529％、Mn：0.0367％、Mg：4.5532％、Cr：0.264％、Zn：0.0306％、其他单个杂质≤0.03％、合计≤0.15％，其余为Al，熔炼温度：755～760℃、精炼温度：776～780℃、铸造温度：708～710℃。
2)均热：铸锭温度490℃，保温时间：2小时。
3)(1+4)热连轧：使用1+4热连轧，粗轧21道次，再经过4机架连轧机轧制，卷材出口厚度2.5mm，出口温度：320℃。
4)三机架冷连轧：使用三机架冷连轧将热轧坯料从厚度为2.5mm的卷材轧至0.60mm的半成品，冷轧道次分配：2.5→1.295(48.2％)→0.86(33.6％)→0.60(30.2％)，冷轧半成品经过切边、碱液清洗，去除表面油脂后，再使用三机架冷连轧将半成品卷材从厚度0.60mm轧至0.208mm，冷连轧分配道次0.60→0.40(33.3％)→0.28(30％)→0.208(25.7％)。冷连轧轧制速度：900m/min，冷轧出口温度80℃，冷轧总加工率：91.7％。
拉弯矫：经过冷轧后的成品存在波浪以及翘曲等缺陷，涂层工序生产时，对板形有要求。有边浪、中浪等缺陷会影响表面涂覆质量(涂覆不均匀、漏涂)，通过拉弯矫直机对产品板形进行修复，均衡材料内部残余应力，控制波长、波高、纵向的翘曲。
涂层：经脱脂剂清洗产品表面，除去表面油脂，经过三价铬钝化，并漂洗去除表面残余药液后，经过热风刀吹干表面残留水分，经过静电涂DOS油机，在电场作用下，将雾状DOS油吸附方式形成一层连续的DOS油膜。
采用实施例1生产的5182罐盖料基材的成品性能如表1所示。
表1采用实施例1生产所得到的5182铝合金罐盖料的成品性能。
对比实验例1
本实验例所述5182铝合金罐盖料基材的合金状态：5182/H19，成品厚度：0.208mm，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→均热→(1+4)热连轧→单机架冷轧一道次→单机架冷轧二道次→单机架三道次→清洗切边→单机架冷轧四道次→单机架冷轧五道次→单机架冷轧六道次→拉弯矫→涂层→成品剪切。
1)熔铸：熔铸后铝水化学成分：Si:0.090％、Fe：0.238％、Cu：0.049％、Mn：0.338％、Mg：4.581％、Cr：0.260％、Zn：0.033％、其他单个杂质≤0.03％、合计≤0.15％，其余为Al，熔炼温度：755～760℃、精炼温度：776～780℃、铸造温度：708～710℃。
2)均热：同实施例1。
3)(1+4)热连轧：同实施例1。
4)单机架冷轧：使用单机架冷轧三道次将热轧坯料从厚度为2.5mm的卷材轧至厚度为0.60mm的半成品，冷轧道次分配：2.5→1.295(48.2％)→0.86(33.6％)→0.60(30.2％)，冷轧半成品经过切边、碱液清洗，去除表面油脂后，再使用单机架冷轧三道次将半成品卷材从厚度0.60mm轧至厚度为0.208mm的成品，冷轧分配道次0.60→0.40(33.3％)→0.28(30％)→0.208(25.7％)。单机架轧制速度：900m/min，冷轧出口温度80℃，冷轧总加工率：91.7％。
拉弯矫：同实验例1。
涂层：同实验例1。
采用对比实验例1生产的5182罐盖料基材的成品性能如表2所示。
表2采用对比实验例1生产所得到的5182铝合金罐盖料的成品性能。
与对比试验例1比较，实施例1的最大区别在于冷轧工序。实施例1及对比实验例1从熔铸到热轧工序结束其时耗、能耗及成品率大约一致，热轧工序后的卷材重量为19175Kg，厚度为2.5mm，宽度为1630mm。表3为实施例1与对比实验例1冷轧工序的时耗与冷轧后成品率对比数据。
表3实施例1与对比实验例1冷轧工序的时耗与冷轧后成品率对比
实施例2
本实施例所述5182铝合金罐盖料基材的合金状态：5182/H19，成品厚度：0.27mm，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→均热→(1+4)热连轧→三机架冷连轧一道次→清洗切边→单机架一道次→单机架二道次→单机架三道次→拉弯矫→涂层→成品剪切。
1)熔铸：熔铸后铝水化学成分：Si:0.1164％、Fe：0.2654％、Cu：0.0544％、Mn：0.3519％、Mg：4.6851％、Cr：0.0439％、Zn：0.0306％、其他单个杂质≤0.03％、合计≤0.15％，其余为Al，熔炼温度：722～740℃、精炼温度：741～746℃、铸造温度：690～693℃。
2)均热：铸锭温度470℃，保温时间：3小时。
3)(1+4)热连轧：使用1+4热连轧，粗轧21道次，再经过4机架连轧机轧制，卷材出口厚度2.7mm，出口温度：328℃。
4)三机架冷连轧：使用三机架冷连轧将热轧坯料从厚度为2.7mm的卷材轧一道次至0.65mm的半成品，冷轧道次分配：2.7→1.3(48％)→0.9(30.8％)→0.65(27.8％)，冷轧半成品经过切边、碱液清洗，去除表面油脂后，再使用单机架冷轧将半成品卷材从厚度0.65mm轧至0.27mm，冷轧分配道次0.65→0.46(29.2％)→0.34(26.1％)→0.27(20.6％)。冷连轧轧制速度：1022m/min，冷轧出口温度110.6℃，冷轧总加工率：90％。
拉弯矫：同实例1。
涂层：同实例1。
采用实施例2生产的5182罐盖料基材的成品性能如表4所示。
表4采用实施例2生产所得到的5182铝合金罐盖料的成品性能。
实施例3
本实施例所述5182铝合金罐盖料基材的合金状态：5182/H19，成品厚度：0.275mm，其生产流程包括：熔铸→锯切→铣面→均热→(1+4)热连轧→三机架冷连轧一道次→清洗切边→单机架一道次→单机架二道次→单机架三道次→拉弯矫→涂层→成品剪切。
1)熔铸：熔铸后铝水化学成分：Si:0.1014％、Fe：0.2672％、Cu：0.0483％、Mn：0.3250％、Mg：4.7162％、Cr：0.0427％、Zn：0.0315％、其他单个杂质≤0.03％、合计≤0.15％，其余为Al，熔炼温度：720～725℃、精炼温度：740～745℃、铸造温度：690～693℃。
2)均热：铸锭温度480℃，保温时间：3小时。
3)(1+4)热连轧：使用1+4热连轧，粗轧25道次，再经过4机架连轧机轧制，卷材出口厚度3.5mm，出口温度：350℃。
4)三机架冷连轧：使用三机架冷连轧将热轧坯料从厚度为3.5mm的卷材轧一道次至0.75mm的半成品，冷轧道次分配：3.5→1.85(47.1％)→1.1(40.5％)→0.75(31.8％)，冷轧半成品经过切边、碱液清洗，去除表面油脂后，再使用单机架冷轧将半成品卷材从厚度0.75mm轧至0.275mm，冷轧分配道次0.75→0.52(30.7％)→0.37(28.8％)→0.275(25.7％)。冷连轧轧制速度：1052m/min，冷轧出口温度130℃，冷轧总加工率：92.1％。
拉弯矫：同实例1。
涂层：同实例1。
采用实施例2生产的5182罐盖料基材的成品性能如表5所示。
表5采用实施例2生产所得到的5182铝合金罐盖料的成品性能。
从实施例1、实施例2、实施例3可以看出用三机架冷连轧生产的5182铝合金罐盖料与用6辊单机架冷轧生产的在力学性能极其表面质量在同一水平，均达到行业标准，并符合客户的使用要求，且用三机架冷连轧生产在耗时及成品率上有很大的提高，能给企业生产带来较大的经济效益。
以上所述的实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都是属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种5182铝合金罐盖料基材的生产方法，其特征在于，所述方法包括：熔炼、精炼、铸造、锯切、铣面、均热、1+4热连轧、冷轧。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，熔炼温度：720～760℃、精炼温度：740～780℃、铸造温度690～710℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，铸锭均热时，铸锭温度：470～490℃；铸锭保温时间：2～3小时。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，热连轧过程使用1+4热连轧，先使用可逆式粗轧机轧制21～25道次，将铸锭加工成板坯。板坯经料头剪切除料头后，再使用4机架热连轧机轧制，热轧坯料出口厚度：2.5～3.5mm；热轧终轧温度：320～350℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷轧工艺步骤包括：将厚度为2.5～3.5mm的热轧坯料经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.6～0.8mm的半成品，半成品经过清洗切边后，再经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.208～0.275mm的成品。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷轧工艺步骤包括：将厚度为2.5～3.5mm的热轧坯料经过三机架冷连轧一道次轧至厚度为0.6～0.75mm的半成品，半成品经过清洗切边后，再经过单机架冷轧两道次轧至厚度为0.208～0.275mm的成品。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，其特征在于，清洗切边使用碱液对产品表面进行脱脂、去污处理后，再使用无离子水进行漂洗。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，三机架冷连轧轧制速度≥900m/min；三机架冷连轧成品出口温度：80～130℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，三机架冷连轧使用全油基轧制油作为冷却润滑液。
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