一种铝合金超宽板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金超宽板的制备方法，包括有以下步骤：熔铸、均匀化热处理、机加工、加热、热轧和矫直；在机加工中，切除铸锭的头尾部、并铣削铸锭的表面凝壳层后，沿铸锭热轧方向切除铸锭的两侧的上下棱角，以在铸锭热轧方向的两侧的上下棱角处形成斜面，其中斜面的水平角度为20°~40°，端部居中厚度保留为铣面后铸锭厚度的1/3~1/2。本发明专利技术通过优化铸锭规格形状，能够大幅缩窄安全距离值，从而突破产品宽度设计极限，最终达到实现热态坯料宽度与轧辊宽度齐平、冷态切边产品宽度与轧辊宽度相当的效果，充分释放装备的潜能。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金超宽板的制备方法
本专利技术涉及铝合金轧制
，尤其涉及一种铝合金超宽板的制备方法。
技术介绍
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。铝合金厚板通过热轧机生产制备，轧制产品宽度受热轧机轧辊限制。轧辊主要由辊身、辊颈和轴头3部分组成。辊身是实际参与轧制金属的轧辊中间部分，也是直接决定着轧机能生产极限轧制产品宽度的关键部件。大型轧机设备技术规格说明书中，出于可操作性及安全等角度考虑，规定轧制产品极限宽度往往比辊身宽度小约200～300mm。如轧机辊身宽度4100mm，轧制产品宽度≤3800mm；轧机辊身宽度3300mm，轧制产品宽度≤3100mm。中国专利CN104289518B公开了一种超宽幅的铝及铝合金中厚板轧制方法，其通过转向装置使铸锭(板坯)沿着自身纵轴线转动0～90°，进入轧辊斜轧或者横轧，得到宽度大于原始铸锭(板坯)的成品中厚板，该方法可以解决窄宽度规格原始铸锭(板坯)生产超宽幅中厚板的难题。受结晶器影响，铸锭宽度不能实现与轧辊宽度匹配的问题，该专利采用横轧技术，成品宽度远大于铸锭投入宽度，但是该专利使用的横轧技术仍旧不能更大化释放设备能力，热轧机产品设计宽度受到轧辊辊身宽度的制约，从设备安全生产的角度考虑，必须预留有较大安全距离值，未能充分释放装备的潜能。
技术实现思路
针对以上不足，本专利技术提供一种铝合金超宽板的制备方法，能够减少安全距离值，充分释放装备的潜能。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种铝合金超宽板的制备方法，包括有以下步骤：熔铸、均匀化热处理、机加工、加热、热轧和矫直；在机加工中，切除铸锭的头尾部、并铣削铸锭的表面凝壳层后，沿铸锭热轧方向切除铸锭的两侧的上下棱角，以在铸锭热轧方向的两侧的上下棱角处形成斜面，其中斜面的水平角度为20°～40°，端部居中厚度保留为铣面后铸锭厚度的1/3～1/2。优选的，在机加工中，切除铸锭的头尾部、并铣削铸锭的表面凝壳层后，切除铸锭的头尾部的上下棱角，以在铸锭的头尾部的上下两侧形成斜面，其中斜面的水平角度为20°～40°，端部居中厚度保留为铣面后铸锭厚度的1/3～1/2；在热轧中，将铸锭沿自身轴线转动90°，以进行横轧。优选的，在热轧中，开轧温度控制在350℃～500℃，轧成50mm～210mm的厚板，终轧温度控制在290℃～450℃。优选的，在热轧中，采用0.4～0.6m/s的轧制速度、单道次10mm～15mm的压下量，并每轧2～3个道次后使用立辊来回轧制2～3次。优选的，在均匀化热处理中，热处理温度为480℃～540℃，保温时间为8h～24h，然后冷却至室温。优选的，在加热中，将机加工后的扁锭加热至360℃～510℃，保温时间3h～25h。优选的，在矫直中，将热轧板在拉伸机上经过冷变形量0.3％～1.0％的拉伸矫直。优选的，铝合金超宽板的制备方法还包括有步骤无损探伤，拉伸矫直后的板坯进行水浸式无损探伤，按照验收等级进行判定，确保板材内部质量良好。优选的，铝合金超宽板的制备方法还包括有步骤锯切，经过无损探伤合格的板材，按要求进行成品定尺锯切。现有技术的缺点是热轧机产品设计宽度受到轧辊辊身宽度的制约，从设备安全生产的角度考虑，必须预留有较大安全距离值，未能充分释放装备的潜能。对于大型轧机，该安全距离值一般设定为200～300mm。如轧机辊身宽度4100mm，轧制产品宽度≤3800mm；轧机辊身宽度3300mm，轧制产品宽度≤3100mm。本专利技术优化工艺方案，在机加工中，切除铸锭的头尾部、并铣削铸锭的表面凝壳层后，沿铸锭热轧方向切除铸锭的两侧的上下棱角，以在铸锭热轧方向的两侧的上下棱角处形成斜面，形成一种整体呈“鞍形”的结构，其中斜面的水平角度为20°～40°，端部居中厚度保留为铣面后铸锭厚度的1/3～1/2。通过把铸锭加工成鞍形，可以有效控制轧制过程金属的流向，减小了开轧时自然宽展量，为轧制中后期顺利使用立辊限制铸锭边缘金属流动，确保板坯宽度可控和保障设备的安全奠定基础。本专利技术中，降低热轧开轧温度，减少扁锭受热膨胀量，在轧机固定的情况下，有效增加扁锭投入长度，同时降低热轧终轧温度，减少自然冷却收缩量，是提高成品宽度最主要的关键点；使用超低轧制速度及降低道次压下量，防止板坯打滑跑偏；并每轧2～3个道次后使用立辊来回轧制2～3次，防止自然宽展效应使宽度超过辊身宽度，使热轧板坯的自然宽展得到有效控制。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过优化铸锭规格形状，能够大幅缩窄安全距离值，从而突破产品宽度设计极限，最终达到热态坯料宽度与轧辊宽度齐平、冷态切边产品宽度与轧辊宽度相当的效果，充分释放装备的潜能。以宽度≥4000mm的超宽板为例，按常规方法，若要产出宽度≥4000mm的超宽板，则必须使用辊身宽度达到4300mm的热轧机方能实现，而采用本专利技术技术，使用辊身宽度4100mm热轧机便可生产≥4000mm的超宽板。同品牌的4100mm热轧机设备成本投入比4300mm热轧机可节约数亿元，可为计划建热轧厂企业节约大量资金投入。对于已建成投产的企业，可进一步释放轧机设备潜能，提升企业硬实力及市场竞争力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，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为本专利技术实施例中机加工后铸锭的形状示意图；图2为本专利技术实施例中热轧时铸锭的方位示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。表1为常用的5052铝合金合金成分(wt％)表，本专利技术的对比例和实施例中所选用的5052铝合金均采用表1的合金组分。表15052铝合金合金成分(wt％)表实施例1本优选的实施例提供一种铝合金超宽板的制备方法，包括以下步骤：(1)熔铸：按表1的合金成分进行配料，接着进行必要的熔炼、精炼、除杂后，铝液进入到热顶，按需半连续铸造成550mm×2650mm×4800mm(厚×宽×长，以下表示方式均相同)的铸锭。其中，熔铸中的熔炼、精炼、除杂等工序参照现有技术以进行。(2)均匀化热处理：将上述铸锭放进均热炉中进行均匀化处理，升温时间为8h，保温时间为24h，保温温度设定为480℃，保温完成，将铸锭移出均热炉，自然冷却。(3)机加工：铸锭均匀化热处理后，在带锯上有效切除铸锭的头尾部，并用铣面机铣削铸锭的表面凝壳层，最后结合轧制时的金属流体力学，为了精确调控金属沿轧制方向延展和自然宽展的匹配关系，使用水平据切除铸锭的头尾部的上下棱角，以在铸锭的头尾部的上下两侧形成斜面，以形成一种整体呈“鞍形”的结构，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金超宽板的制备方法，包括有以下步骤：熔铸、均匀化热处理、机加工、加热、热轧和矫直，其特征在于：在机加工中，切除铸锭的头尾部、并铣削铸锭的表面凝壳层后，沿铸锭热轧方向切除铸锭的两侧的上下棱角，以在铸锭热轧方向的两侧的上下棱角处形成斜面，其中斜面的水平角度为20°~40°，端部居中厚度保留为铣面后铸锭厚度的1/3~1/2。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝合金超宽板的制备方法，包括有以下步骤：熔铸、均匀化热处理、机加工、加热、热轧和矫直，其特征在于：在机加工中，切除铸锭的头尾部、并铣削铸锭的表面凝壳层后，沿铸锭热轧方向切除铸锭的两侧的上下棱角，以在铸锭热轧方向的两侧的上下棱角处形成斜面，其中斜面的水平角度为20°~40°，端部居中厚度保留为铣面后铸锭厚度的1/3~1/2。


2.根据权利要求1所述的铝合金超宽板的制备方法，其特征在于：在机加工中，切除铸锭的头尾部、并铣削铸锭的表面凝壳层后，切除铸锭的头尾部的上下棱角，以在铸锭的头尾部的上下两侧形成斜面，其中斜面的水平角度为20°~40°，端部居中厚度保留为铣面后铸锭厚度的1/3~1/2；在热轧中，将铸锭沿自身轴线转动90°，以进行横轧。


3.根据权利要求1或2所述的铝合金超宽板的制备方法，其特征在于：在热轧中，开轧温度控制在350℃～500℃，轧成50mm~210mm的厚板，终轧温度控制在290℃～450℃。


4.根据权利要求1或2所述的铝合金超...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鸿驰，邓桂英，陆科呈，何建贤，余凤智，韦勇敏，赵启忠，朱希一，闫焱，何克准，任月路，朱玉涛，韦孙飞，
申请(专利权)人：广西南南铝加工有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45