一种生产宽幅包铝板的轧制方法技术

本发明专利技术公开了一种生产宽幅包铝板的轧制方法，主要包括步骤(1)确定皮材与芯材规格且皮材宽度与长度均小于芯材，将皮材包覆固定在芯材上、下表面处形成复合锭；(2)采用二段式加热制度对复合锭进行加热；(3)预热轧辊至工作温度；(4)轧制，依次进行第一次纵轧—横轧—第二次纵轧。通过在轧制初期对乳液进行控制、同时通过匹配各道次压下量以及轧制速度等关键工艺参数，使三者紧密配合，从而保证了轧制、宽展、包覆的顺利进行；使包铝板宽度不再受铸锭宽度所限制。与现有常规工艺相比，本轧制方法可生产出更宽的包铝薄板材，缩短了加工流程，提升了生产效率，并使表面质量有所提升，达到减少乳液痕、色差、黑条等缺陷的目标。

【技术实现步骤摘要】
一种生产宽幅包铝板的轧制方法
本专利技术属于铝轧制领域，具体涉及一种生产宽幅包铝板的轧制方法。
技术介绍
铝合金由于其强度高、韧性好、耐热性好、成形性优良及耐损伤等特点，常用做航空航天结构材料，目前是机身蒙皮、机身框架、机翼下蒙皮、翼肋和翼梁、尾翼的重要结构材料。其中蒙皮材料多使用包铝薄板材，其生产工艺较为复杂，尤其包铝铸锭的轧制是包铝蒙皮板的重要工序，对后续表面质量、包覆率及板型等有着重要的影响。随着航空工业的飞速发展，对宽幅(宽度≥2000mm)包铝蒙皮板的需求越来越大，较宽的蒙皮板可以有效减少铆接、焊接等连接工序，提升飞机材料的稳定性、可靠性。但现有技术鲜有涉及宽幅包铝蒙皮板的制作，因为蒙皮板芯材多采用2、7系铝合金，其熔铸工艺限制了铸锭的宽度，一般铸锭宽度最大只能做到2080mm，完全无法用于生产宽度≥2000mm的包铝蒙皮板。如专利CN104525563A《一种包铝铸锭的轧制方法》，所提及的板材只能做到1800mm，并且所涉及的方法为两次轧制，增加了生产工序，为工业生产带来不便。专利CN104526281A《一种铝合金钎焊板的制备工艺》也是采用二次轧制的方法，增加了生产流程，降低了生产效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种生产宽幅包铝板的轧制方法，通过特殊轧制工艺轧制出宽幅包铝板，并缩短工艺流程，提升生产效率。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种生产宽幅包铝板的轧制方法，主要包括以下步骤：(1)确定皮材与芯材规格且皮材宽度与长度均小于芯材，将皮材包覆固定在芯材上、下表面处形成复合锭；11)、确定分别作为皮材与芯材的铸锭规格，对作为芯材的铸锭进行铣面及切除头尾，将其锯铣成要求的规格；12)根据标准包覆率要求，将作为皮材的铸锭轧制成厚板材；13)按照皮材与芯材的宽、长比将轧制出的厚板材定尺锯切成两块皮材；14)对锯铣后的芯材进行表面除油及清灰，同时对定尺锯切出的两块皮材进行表面打磨以去除氧化皮；15)将两块皮材对应包覆在芯材的上下表面处，通过点焊将皮材固定在芯材上，并使用钢带将两块皮材牢固包覆在芯材上形成复合锭。(2)采用二段式加热制度对复合锭进行加热；二段式加热制度为(150～200)℃/2h+(430～480)℃/(3-5)h。(3)预热轧辊至工作温度；轧辊预热至250～350℃。(4)轧制，依次进行第一次纵轧—横轧—第二次纵轧；第一次纵轧包括：41)、关闭轧机乳液，剪掉钢带，将复合锭纵向传送至轧辊辊缝，使轧辊对齐复合锭在纵向方向上的中心线；42)、轧辊从中间开轧，轧至铸锭边部一定距离时停止，后续多道次再依次反向轧制至铸锭边部一定距离时停止；轧制过程中控制压下量与轧制速度，其中压下量根据轧制道次先保持恒定、再增大、最后减小，且各道次的压下量均为不超过5mm的小压下量，轧制速度保持不变，轧制时保持轧辊不脱离铸锭；43)、经过多道次轧制至皮材与芯材焊合成整体；横轧包括：44)、将焊合成整体的铸锭旋转90°，打开乳液；45)、从铸锭横向一边部开轧至另一边部，后续再依次反向进行多道次宽展轧制成板材；轧制过程中控制压下量与轧制速度，其中压下量根据轧制道次先增大、再保持恒定、最后减小，各道次的压下量均为不低于10mm的大压下量，轧制速度快于第一次纵轧时速度且且保持不变；第二次纵轧包括：46)、宽展轧制完成后将板材再旋转90°，按常规热轧工艺将板材热轧成卷，得到宽幅包铝薄板材。进一步，步骤(4)中的第一次纵轧包括六道次轧制，具体为：第一道次从中间开轧至铸锭边部100～400mm时停止，轧辊压下量为0.5mm，轧制速度为0.5m/s；第二道次从第一道次停止位置反向开轧至铸锭边部100～400mm时停止，轧辊压下量为0.5mm，轧制速度为0.5m/s；第三道次从第二道次停止位置反向开轧至铸锭边部100～400mm时停止，轧辊压下量为0.5mm，轧制速度为0.5m/s；第四道次从第三道次停止位置反向开轧至铸锭边部100～400mm时停止，轧辊压下量为1mm，轧制速度为0.5m/s；第五道次从第四道次停止位置反向开轧至铸锭边部100～400mm时停止，轧辊压下量为3mm，轧制速度为0.5m/s；第六道次从第五道次停止位置反向开轧至铸锭边部100～400mm时停止，轧辊压下量为1mm，轧制速度为0.5m/s；第一道次至第六道次轧制过程中铸锭均不脱离轧辊；横轧包括四道次轧制，具体为：第七道次从铸锭横向一边部开轧至另一边部，轧辊压下量为11mm，轧制速度为1m/s；第八道次反向开轧，轧辊压下量为15mm，轧制速度为1m/s；第九道次反向开轧，轧辊压下量为15mm，轧制速度为1m/s；第十道次反向开轧，轧辊压下量为18mm，轧制速度为1m/s；第二次纵轧包括若干道次卷材轧制。本专利技术的有益效果在于：本轧制方法中，轧制前用二段式加热制度对包覆好的复合锭进行加热，还将轧辊预热至工作温度，降低了皮材与芯材接触面间的水汽，有助于覆合顺利进行。皮材与芯材的尺寸差值经过优化，既消除了因尺寸差过大导致的包覆后包覆率不均匀且偏低，不满足标准要求的问题；又消除了因尺寸差过小而导致的皮材宽展过大超出铸锭边界使轧制无法进行下去的问题。本轧制方法在轧制初期对乳液进行控制、同时通过匹配各道次压下量以及轧制速度等关键工艺参数，使三者紧密配合，从而保证了轧制、宽展、包覆的顺利进行；使包铝板宽度不再受铸锭宽度所限制，可通过调整轧制道次生产出更宽的包铝薄板材。与现有常规工艺相比，本轧制方法缩短了加工流程，提升了生产效率，并使表面质量有所提升，达到减少乳液痕、色差、黑条等缺陷的目标。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为第一次纵轧的各轧制道次示意图；图2为横轧的各轧制道次示意图；图3为宽幅包铝板材包覆率曲线图；图4为本轧制方法与常规轧制方法轧制件的表面质量对比图。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。本实施例的生产宽幅包铝板的轧制方法，主要包括以下步骤：(1)选材并制作复合锭。11)、选用2024合金作为芯材铸锭，规格为500×2080×4600mm，选用1050合金作为皮材铸锭；将2024芯材铸锭铣面及切除头尾，锯铣之后尺寸为450×2040×4000mm。12)根据AMS4462标准包覆率要求，用常规轧制工艺将作为皮材的1050合金铸锭轧制成25mm厚板材。13)按皮材比芯材宽度窄150～250mm、长度窄450～550mm，将轧制出的厚板材定尺锯切成两块皮材。14)对锯铣后的2024合金芯材进行表面除油及清灰，同时对定尺锯切出的两块皮材进行表面打磨以去除氧化皮。15)将两块皮材2对应包覆在芯材3的上下表面处，通过点焊将皮材固定在芯材3上，并使用钢带将两块皮材2牢固包覆在芯材上形成复合锭。(2)采用二段式加热制度对包覆好的复合锭进行加热，之后出炉轧制；二段式加热制度为(150～200)℃/2h+(430～480)℃/(3-5)h。(3)轧制前预热轧辊1至250～350℃的工作温度。(4)轧制，依次进行第一次纵轧—横轧—第二次纵轧。第一次纵轧包括：41)、关闭轧机乳液，剪掉钢带，将复合锭纵向传送至轧辊辊缝，使轧辊对齐复合锭在纵向方向上的中心线，保证本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产宽幅包铝板的轧制方法，其特征在于主要包括以下步骤：(1)确定皮材与芯材规格且皮材宽度与长度均小于芯材，将皮材包覆固定在芯材上、下表面处形成复合锭；(2)采用二段式加热制度对复合锭进行加热；(3)预热轧辊至工作温度；(4)轧制，依次进行第一次纵轧—横轧—第二次纵轧；第一次纵轧包括：41)、关闭轧机乳液，剪掉钢带，将复合锭纵向传送至轧辊辊缝，使轧辊对齐复合锭在纵向方向上的中心线；42)、轧辊从中间开轧，轧至铸锭边部一定距离时停止，后续多道次再依次反向轧制至铸锭边部一定距离时停止；轧制过程中控制压下量与轧制速度，其中压下量根据轧制道次先保持恒定、再增大、最后减小，且各道次的压下量均为不超过5mm的小压下量，轧制速度保持不变，轧制时保持轧辊不脱离铸锭；43)、经过多道次轧制至皮材与芯材焊合成整体；横轧包括：44)、将焊合成整体的铸锭旋转90°，打开乳液；45)、从铸锭横向一边部开轧至另一边部，后续再依次反向进行多道次宽展轧制成板材；轧制过程中控制压下量与轧制速度，其中压下量根据轧制道次先增大、再保持恒定、最后减小，各道次的压下量均为不低于10mm的大压下量，轧制速度快于第一次纵轧时速度且且保持不变；第二次纵轧包括：46)、宽展轧制完成后将板材再旋转90°，按常规热轧工艺将板材热轧成卷，得到宽幅包铝薄板材。...

【技术特征摘要】
1.一种生产宽幅包铝板的轧制方法，其特征在于主要包括以下步骤：(1)确定皮材与芯材规格且皮材宽度与长度均小于芯材，将皮材包覆固定在芯材上、下表面处形成复合锭；(2)采用二段式加热制度对复合锭进行加热；(3)预热轧辊至工作温度；(4)轧制，依次进行第一次纵轧—横轧—第二次纵轧；第一次纵轧包括：41)、关闭轧机乳液，剪掉钢带，将复合锭纵向传送至轧辊辊缝，使轧辊对齐复合锭在纵向方向上的中心线；42)、轧辊从中间开轧，轧至铸锭边部一定距离时停止，后续多道次再依次反向轧制至铸锭边部一定距离时停止；轧制过程中控制压下量与轧制速度，其中压下量根据轧制道次先保持恒定、再增大、最后减小，且各道次的压下量均为不超过5mm的小压下量，轧制速度保持不变，轧制时保持轧辊不脱离铸锭；43)、经过多道次轧制至皮材与芯材焊合成整体；横轧包括：44)、将焊合成整体的铸锭旋转90°，打开乳液；45)、从铸锭横向一边部开轧至另一边部，后续再依次反向进行多道次宽展轧制成板材；轧制过程中控制压下量与轧制速度，其中压下量根据轧制道次先增大、再保持恒定、最后减小，各道次的压下量均为不低于10mm的大压下量，轧制速度快于第一次纵轧时速度且且保持不变；第二次纵轧包括：46)、宽展轧制完成后将板材再旋转90°，按常规热轧工艺将板材热轧成卷，得到宽幅包铝薄板材。2.根据权利要求1所述的生产宽幅包铝板的轧制方法，其特征在于：步骤(1)分为以下子步骤：11)、确定分别作为皮材与芯材的铸锭规格，对作为芯材的铸锭进行铣面及切除头尾，将其锯铣成要求的规格；12)根据标准包覆率要求，将作为皮材的铸锭轧制成厚板材；13)按照皮材与芯材的宽、长比将轧制出的厚板材定尺锯切成两块皮材；14)对锯铣后的芯材进行表面除油及清灰，同时对定尺锯切出的两块皮材进行表面打磨以去除氧化皮；1...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉凡青，刘俊涛，马青梅，赵俊才，宋扬，蔡鹏程，郭富安，
申请(专利权)人：天津忠旺铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12