材料加工新技术-赵红亮讲解.ppt

材料加工新技术;;;;材料与人类文明;材料制备方法;材料成型方法;近终形成型技术;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;铝合金哈兹列特连铸连轧工艺; ;一:工艺背景;;;我国铝加工业存在中低端铝板带材产品过多，生产能力相对过剩，产品竞争激烈，企业效益空间相对变小的局面。而高附加值、高技术含量的高端铝板带材如电子工业用电子铝箔、罐用深冲铝板、汽车、飞机用铝板等，由于技术上的原因仍主要依赖进口，严重制约了我国相关产业的发展。;2007年4月，国家发展改革委发布《能源发展“十一五”规划》。单位国内生产总值能耗降低20％左右、主要污染物排放总量减少10％。 2007年6月3日新华社受权发布《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》。 2008年４月１日起施行 《中华人民共和国节约能源法》,使节约资源成为我国基本国策。 ;利用高效节能新技术哈兹列特连铸连轧工艺,通过优化成分,热处理退火轧制工艺,研究开发低成本高性能的铝合金车身板生产工艺. 达到节能降耗、降低成本、提高板材质量、缩短交货期、提高产品竞争力的目的。 ;二.国内外研究现状及发展趋势;2.1.哈兹列特工艺特点;优点:热轧产品深加工性能好,可轧制各系铝合金,其最先进的方式是热连轧. 缺点:投资大. 高能耗,高排放.;流程短,能耗低. 我国国内的铝板带双辊连续铸轧机基本上只能用于纯铝和3000系铸轧板的生产，已经满足不了国内日益增长的对多种铝合金板带箔产品的需求 常规铸轧板带组织不均匀,深加工性能差,主要用于铝箔毛料,和散热片毛料和对深加工性能要求不高的部分薄板. ;哈兹列特铸造机后接3机架的热连轧机.省去了铸锭锯切,铣面,加热或均热等工序 .生产率高.明显节能降耗. 生产线布局简单.投资少,能耗低,产品成本低. ;2.哈兹列特工艺优势 高产率 节能降耗 减排环保 生产合金产品范围宽 国外已得到广泛应用 ;工艺参数的比较;;;;;;;惰性气体保护: 控制氧化.控制热传输速度.它可以根据Agema扫描系统显示的结果,在钢带宽度方向上改变气体的配方和用量有选择地对冷却速度进行区域性调节.;磁力支撑辊: 在钢带的各支撑轴上套上磁力环,采用Nd-Fe-B为主的强磁性???料做磁体以磁化与钢带相接触的翅片,这种磁体不必与钢带紧密贴合便可将钢带紧紧吸靠在支撑辊上,从而可控制钢带与铝水大面积接触时的热变形.;钢带的感应预加热 1.防止钢带进入模腔时发生的冷箍及弯曲和热变形 2.干燥钢带表面的水汽.感应预加热到150°C可很方便地赶掉夹带在钢带表面和永久性涂层中的水汽.;ESPTM涂层:采用永久性Matric涂层,基本采用陶瓷物质,用火焰或等粒子喷涂在钢带表面.根据不同合金固化条件的需要,通过改变涂层厚度,粗糙度,多孔性及化学组分可获得所需的公称固化速率.从而获取合金坯的最佳表面质量.;正在试产的合金预示哈兹列特工艺未来商业生产方向以及巨大的市场潜力和社会效应.诸多实践已证明,哈兹列特工艺已能生产含镁较高(4.5%)的合金和含铜较高的AA2024合金. ;4.车身板研究现状及发展趋势;对6000系铝合金的研究 1)优化合金成分和各种加工工艺,提高成形性能(添加少量多种合金元素,退火轧制工艺) 2)高效节能低成本铝合金板材的开发(哈兹列特工艺) ;美国能源部及国家实验室与阿莱锐斯公司一起研发用于汽车的AA5754合金,已被通用汽车公司和福特汽车公司认可,用于制作18种汽车部件 .福特汽车公司指出对用哈氏工艺生产的5754车身用结构铝合金板(内板1-3mm,3-3.5%Mg)成形性能和疲劳性能测试,其机械性能接近于直冷铸造热轧工艺 ;福特公司汽车结构用5754铝合金板哈兹列特工艺和直冷铸锭热轧工艺性能对比;;钢的薄带连铸;;;;;;;单辊连铸缺点:;;;;;;;;;;;; 瑞典的梅福斯公司和德国的曼内斯曼·德马克公司合作对这一技术进行了开发试验。但辊带技术工艺控制复杂，且宽度不能调节，钢液的喂入也很困难。 ;;;;;截止到2008年底，全球已拥有超过793台双辊薄带铸轧机。其中意大利的法塔亨特铸轧机有160台，法国的3C式铸轧机175台。中国拥有双辊式铸轧机约有460台，占全球总数的58%，国内已有超过10家企业能生产此类铸轧机。 经过30多年的努力，中国已成为一个名副其实的铝带坯铸轧工业王国，铸轧机制造大国。; 虽然薄带铸轧技术在我国和世界上得到了快速应用和发展，但传统的铸轧工艺存在的问题是： 铸轧速度慢(1m/min)、铸轧铝带厚度较大(6mm左右) 、铸轧板成分偏析、组织不均匀、各向异性严重、深加工性能差、可铸轧的合金品种少，其产品品种和应用领域受到很大限制，目前主要用于铝箔毛料和对深加工性能要求不高的部分薄板。