CN106424134A - 一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法 - Google Patents

一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，涉及铝合金板带材制备领域，该方法包括以下步骤：步骤一、对铝合金热轧卷进行多道次冷轧；步骤二、对所述冷轧卷进行气垫炉退火；步骤三、对退火后的所述冷轧卷进行清洗、中分；步骤四、对中分后的所述卷材进行拉伸矫直、成品卷取；步骤五、将完成成品卷取的卷材进行包装入库、开卷切板或冲片。本发明所适用产品类型不局限于箔材，采用大凸度冷轧工作辊、“M”型板形目标曲线进行带材的冷轧，获得横切面为“M”型的冷轧卷，解决了中分卷材楔形问题，对1.5‑3.0mm厚度、幅宽为2250‑2700mm的卷材进行中分处理后可生产出宽度1100‑1350mm、板型良好、无回弹，与常规冷轧卷材差异小的中分冷轧卷材，大大提高了生产速率。

Description

一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法
技术领域
本发明涉及铝合金板带材制备领域，尤其涉及一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法。
背景技术
随着我国国民经济的持续增长和人民群众收入水平的提高，铝合金卷/板材的需求量越来越大，行业竞争也越来越激烈。每个铝加工工厂都希望通过提高单位时间的产能，以降低生产成本，提高市场竞争力。铝板中分机组的不断改进以及技术方案的成熟，为实现超宽铝箔的分切和成卷夯实了基础。
现有技术中，传统卷材冷轧宽度为1000-1300mm，且只能实现单卷生产，生产效率低下。若采用宽幅卷材（宽度2050-2650mm，厚度1.5mm以上）中分生产，由于带材横切面呈中间厚、两边薄的抛物线形状，中分后卷材具有楔形，卷取时边部厚度叠加明显，操作侧与驱动侧存在卷径差异，在拉应力与压应力共同作用下卷材受力不均，易造成再次开卷时出现板型“回弹现象”，卷径大的一侧易出现边部波浪边，影响了卷材的外观及性能。
发明内容
针对以上不足，本发明提出一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，通过所述方法能够生产大宽度的冷轧卷，并通过采用大凸度冷轧工作辊、“M”型板形目标曲线轧制来解决分切卷材楔形问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，包括以下步骤：
步骤一、对厚度为5.0-7.0mm、幅宽为2250-2700mm、中凸度为0.3%-1.0%的铝合金热轧卷采用单机架轧机进行多道次冷轧，冷轧所用冷轧辊的凸度为0.06-0.1mm，选用的板形目标曲线呈“M”型，板型目标曲线公式为σ（x）=-x4+0.017x3-0.437x2+4.023x-9.558，其中σ（x）为板形应力值，单位为Mpa，x代表将带材宽度36等分后对应的带材宽度方向的坐标，冷轧后获得厚度为1.5-3.0mm、横切面为“M”型的冷轧卷；所述多道次冷轧中控制轧制的累计变形量为40-79%；
步骤二、对所述冷轧卷进行气垫炉退火；
步骤三、对退火后的所述冷轧卷进行清洗、中分，获得卷材；
步骤四、对中分后的所述卷材进行拉伸矫直，所述拉伸矫直的拉伸率为0.5-1.0%，拉伸矫直后进行成品卷取；
步骤五、将完成成品卷取的卷材进行包装入库、开卷切板或冲片。
上述的一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，步骤一中，所述多道次为2-3道次。
上述的一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，步骤一中，当所述热轧卷的厚度为3.9-7.0mm时，所述冷轧的轧制速度为180-240 m/min；当所述热轧卷的厚度为2.2-3.9mm时，所述冷轧的轧制速度为200-310 m/min；当所述热轧卷的厚度为1.5-2.2mm时，所述冷轧的轧制速度为300-350 m/min。
上述的一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，步骤二中所述气垫炉退火的热处理温度为330-450℃，所述冷轧卷通过加热区的速率为20-35m/min。
上述的一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，步骤一中所述冷轧辊的凸度为0.06-0.08mm。
上述的一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，步骤四中所述拉伸矫直的拉伸率为0.5-1.0%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，产品类型不局限于箔材，采用大凸度冷轧工作辊、“M”型板形目标曲线轧制，获得横切面为“M”型的冷轧卷，解决了中分后卷材楔形问题，对1.5-3.0mm厚度、幅宽为2250-2700mm的卷材进行中分操作，中分后可生产出宽度1100-1350mm、板型良好、无回弹，与常规冷轧卷材差异小的冷轧卷材，大大提高了生产速率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为实施例1提供的铝合金冷轧卷材的高效生产方法的工艺流程图；
图2为板型目标曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参照图1和图2，一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，包括以下步骤：
步骤一、对尺寸为7.0mm×2700mm×C mm、中凸度为0.3%的5052-F铝合金热轧卷进行3道次冷轧，C为热轧卷长度，第一次冷轧轧制速度为220m/min，第一次冷轧轧制后卷材厚度为3.9mm，第二次冷轧轧制速度为300m/min，第二次冷轧轧制后卷材厚度为2.2mm，第三次冷轧轧制速度为320m/min，第三次冷轧轧制后卷材厚度为1.5mm，三次冷轧所用冷轧辊的凸度均为0.06mm、板型目标曲线均采用如图2所示的“M”型曲线，板型目标曲线公式为σ（x）=-x4+0.017x3-0.437x2+4.023x-9.558，其中σ（x）为板形应力值，单位为Mpa，x代表将带材宽度36等分后对应的带材宽度方向的坐标，冷轧后获得厚度为1.5mm、横切面为“M”型的冷轧卷。
步骤二、对步骤一中冷轧后所获的冷轧卷采用气垫炉进行成品H22状态退火，气垫炉退火的热处理温度为350℃，冷轧卷通过气垫炉加热区的速率为30m/min。
步骤三、对退火后的冷轧卷进行清洗、中分；中分后获得尺寸为1.5mm×1325mm×Lmm的卷材，L为冷轧卷长度，所获卷材截面呈抛物线形状，卷材中凸度为0.22%。
步骤四、对中分后的卷材进行拉伸矫直、成品卷取操作，卷材拉伸矫直的拉伸率为0.5%，卷材生产速度50m/min。
步骤五、将卷材进行开卷切板，最终获得1.5mm×1325mm×3000mm规格的5052-H22铝合金板材，所获5052-H22铝合金板材的最大波高为0.8mm，板型I值为5I。
实施例2
一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，包括以下步骤：
步骤一、对尺寸为7.0mm×2450mm×C mm、中凸度为1%的5052-F铝合金热轧卷进行3道次冷轧，C为热轧卷长度，第一次冷轧轧制速度为220m/min，第一次冷轧轧制后卷材厚度为3.8 mm，第二次冷轧轧制速度为280m/min，第二次冷轧轧制后卷材厚度为3.2mm，第三次冷轧轧制速度为300m/min，第三次冷轧轧制后卷材厚度为2.0mm，三次冷轧所用冷轧辊的凸度均为0.1mm，板型目标曲线均采用如图2所示的“M”型曲线，板型目标曲线公式为σ（x）=-x4+0.017x3-0.437x2+4.023x-9.558，其中σ（x）为板形应力值，单位为Mpa，x代表将带材宽度36等分后对应的带材宽度方向的坐标，冷轧后获得厚度为2.0mm、横切面为“M”型的冷轧卷。
步骤二、对步骤一中冷轧后所获的冷轧卷采用气垫炉进行成品H22状态退火，气垫炉退火的热处理温度为350℃，冷轧卷通过气垫炉加热区的速率为20m/min。
步骤三、对退火后的冷轧卷进行清洗、中分；中分后获得尺寸为2.0mm×1200mm×Lmm的卷材，L为冷轧卷长度，所获卷材截面呈抛物线形状，卷材中凸度为0.22%。
步骤四、对中分后的卷材进行拉伸矫直、成品卷取操作，卷材拉伸矫直的拉伸率为0.8%，卷材生产速度40m/min。
步骤五、将卷材进行开卷切板，最终获得2.0mm×1200mm×5000mm规格的5052-H22铝合金板材。
实施例3
一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，包括以下步骤：
步骤一、对尺寸为7.0mm×2250mm×C mm，中凸度为0.3%的5052-F铝合金热轧卷进行3道次冷轧，C为热轧卷长度，第一次冷轧轧制速度为220m/min，第一次冷轧轧制后卷材厚度为4.5mm，第二次冷轧轧制速度为240m/min，第二次冷轧轧制后卷材厚度为3.8mm，第三次冷轧轧制速度为300m/min，第三次冷轧轧制后卷材厚度为3.0mm，三次冷轧所用冷轧辊的凸度均为0.08mm，板型目标曲线均采用如图2所示的“M”型曲线，板型目标曲线公式为σ（x）=-x4+0.017x3-0.437x2+4.023x-9.558，其中σ（x）为板形应力值，单位为Mpa，x代表将带材宽度36等分后对应的带材宽度方向的坐标，冷轧后获得厚度为3.0mm、横切面为“M”型的冷轧卷。
步骤二、对步骤一中冷轧后所获的冷轧卷采用气垫炉进行成品H22状态退火，气垫炉退火的热处理温度为330℃，冷轧卷通过气垫炉加热区的速率为25m/min。
步骤三、对退火后的冷轧卷进行清洗、中分；中分后获得尺寸为3.0mm×1100mm×Lmm的卷材，L为冷轧卷长度，所获卷材截面呈抛物线形状，卷材中凸度为0.22%。
步骤四、对中分后的卷材进行拉伸矫直、成品卷取操作，卷材拉伸矫直的拉伸率为1.0%，卷材生产速度40m/min。
步骤五、将卷材进行开卷切板，最终获得3.0mm×1100mm×6000mm规格的5052-H22铝合金板材。
实施例4
一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，包括以下步骤：
步骤一、对尺寸为5.0mm×2250mm×C mm，中凸度为0.8%的3003-F铝合金热轧卷进行2道次冷轧，C为热轧卷长度，第一次冷轧轧制速度为180m/min，第一次冷轧轧制后卷材厚度为3.2mm，第二次冷轧轧制速度为200m/min，第二次冷轧轧制后卷材厚度为2.0mm，两次冷轧所用冷轧辊的凸度均为0.08mm，板型目标曲线均采用如图2所示的“M”型曲线，板型目标曲线公式为σ（x）=-x4+0.017x3-0.437x2+4.023x-9.558，其中σ（x）为板形应力值，单位为Mpa，x代表将带材宽度36等分后对应的带材宽度方向的坐标，冷轧后获得厚度为2.0mm、横切面为“M”型的冷轧卷。
步骤二、对步骤一中冷轧后所获的冷轧卷采用气垫炉进行退火，气垫炉退火的热处理温度为450℃，冷轧卷通过气垫炉加热区的速率为30m/min。
步骤三、对退火后的冷轧卷进行清洗、中分；中分后获得尺寸为2.0mm×1100mm×Lmm的卷材，L为冷轧卷长度，所获卷材截面呈抛物线形状。
步骤四、对中分后的卷材进行拉伸矫直、成品卷取操作，卷材拉伸矫直的拉伸率为0.8%，卷材生产速度20m/min。
步骤五、所获3003-O铝合金带材进行冲片，冲片后获得成品规格为1.5mm×Φ450mm的圆片，所获圆片与水平面最大间隙为0.5mm。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种铝合金冷轧卷材的高效生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、对厚度为5.0-7.0mm、幅宽为2250-2700mm、中凸度为0.3%-1.0%的铝合金热轧卷采用单机架轧机进行多道次冷轧，冷轧所用冷轧辊的凸度为0.06-0.1mm，选用的板形目标曲线呈“M”型，板型目标曲线公式为σ（x）=-x4+0.017x3-0.437x2+4.023x-9.558，其中σ（x）为板形应力值，单位为Mpa，x代表将带材宽度36等分后对应的带材宽度方向的坐标，冷轧后获得厚度为1.5-3.0mm、横切面为“M”型的冷轧卷；所述多道次冷轧中控制轧制的累计变形量为40-79%；
步骤二、对所述冷轧卷进行气垫炉退火；
步骤三、对退火后的所述冷轧卷进行清洗、中分，获得卷材；
步骤四、对中分后的所述卷材进行拉伸矫直，所述拉伸矫直的拉伸率为0.5-1.0%，拉伸矫直后进行成品卷取；
步骤五、将完成成品卷取的卷材进行包装入库、开卷切板或冲片。
2.根据权利要求1所述的铝合金冷轧卷材的高效生产方法，其特征在于：步骤一中所述多道次为2-3道次。
3.根据权利要求1所述的铝合金冷轧卷材的高效生产方法，其特征在于：步骤一中，当所述热轧卷的厚度为3.9-7.0mm时，所述冷轧的轧制速度为180-240 m/min；当所述热轧卷的厚度为2.2-3.9mm时，所述冷轧的轧制速度为200-310 m/min；当所述热轧卷的厚度为1.5-2.2mm时，所述冷轧的轧制速度为300-350 m/min。
4.根据权利要求1所述的铝合金冷轧卷材的高效生产方法，其特征在于：步骤二中所述气垫炉退火的热处理温度为330-450℃，所述冷轧卷通过加热区的速率为20-35m/min。
5.根据权利要求1所述的铝合金冷轧卷材的高效生产方法，其特征在于：步骤一中所述冷轧辊的凸度为0.06-0.08mm。
6.根据权利要求1所述的铝合金冷轧卷材的高效生产方法，其特征在于：步骤四中所述拉伸矫直的拉伸率为0.5-1.0%。
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