黄嵘;杨瑞成
【摘 要】结合生产实际,分析了铸轧带坯同板差、凸度、纵向差等板形指标超差的原因,并提出了控制方法及建议,以获得更加优良的铸轧带坯板形. 【期刊名称】《有金属加工》
【年(卷),期】电力网桥2010(039)004
【总页数】3页(P17-19)
【关键词】铸轧带坯;板形;凸度;同板差;轧制变形抗力
【作 者】黄嵘;杨瑞成减温减压装置撬装重心
【作者单位】中国铝业西北铝分公司,甘肃,陇西,748111;中国铝业西北铝分公司,甘肃,陇西,748111三通管接头
【正文语种】中 文
掘进机液压泵
【中图分类】TG335.19
铝及铝合金铸轧带坯的断面形状对通过压延方法生产的铝及铝合金产品的板形有很大影响。由于板形具有遗传性,尽管冷轧机、箔轧机有弯辊、倾斜及分段冷却控制等板形调节手段,但是铸轧带坯的断面形状若不理想,通过后续的板形调节手段也无法轧出板形良好的产品。板形控制不是改变断面形状,相反要保持轧制前后横断面的相似性。控制铸轧带坯的断面形状是保证板带箔材产品板形的关键。 铸轧带坯的板形是指铸轧带坯的断面形状,矩形断面的横向厚差为零,属于理想情况,实际生产中很难实现。一般常用的判断铸轧带坯断面形状优劣的指标有凸度和两边厚差 (也就是同板差)。铸轧带坯断面应有少许凸度,形状如图 1所示,△代表同板差,δ代表凸度,即中间厚两边薄,横向厚度变化为抛物线形。因为冷轧轧制工艺并不能从根本上消除铸轧带坯的板形缺陷,它只能有限地改善铸轧带坯的板形。所以铸轧生产必须按照冷轧对铸轧带坯横向厚差提出的要求进行板形控制,才可以保证板形与横向厚差都符合一定要求[1]。
冷轧铝带材对变形过程有一个基本的要求,沿板带宽度各部分有均一的纵向延伸。当压下量分布不均时,板带宽度上各窄条就会相应地发生延伸不均,从而在窄条之间产生内应力。当这个窄条内应力足够大时,就会引起带材翘曲,即产生波浪,板形好坏即指板带的翘曲程度[2]。冷轧生产对铸轧带坯板形的要求是:同板差小,凸度、纵向差适当。同板差的控制是铸轧带坯板形控制的关键。轧制时在张力的作用下铸轧带坯横向延展很小,主要以纵向延伸为主,若铸轧带坯同板差太大,铸轧卷在进一步冷轧时就会出现单边波浪的缺陷。另外铸轧带坯也不允许出现平板和负凸度。因为冷轧过程中轧制变形抗力使得轧辊不可避免地产生中部挠曲,导致两边辊缝小,中间辊缝大。若铸轧带坯为平板和负凸度就会产生双边波浪。同样凸度太大会出现中间波浪。所以铸轧带坯凸度一般规定在板厚的 1-2%之间。冷轧机通过多道次轧制可以减轻铸轧带坯厚度超差的现象,但是厚度超差会引起轧制时的张力波动,另外铸轧带坯厚度变化过大反过来会影响同板差和凸度,厚度的波动使得同板差和凸度难以保证。所以对铸轧带坯的纵向厚度差也必须严格控制在一定范围内。几种常见铝合金铸轧带坯板形要求如表 1。 拉线护套
调整辊缝时首先将操作侧和传动侧的两个压上缸的压力值设为一致,然后顶起压上缸,待压上缸行程到位后测量上、下辊操作侧和传动侧辊缝,若两边辊缝不是所要求的板厚或两边辊缝
值大小相差大于0.02mm,那么应重新调整辊缝使之达到一致。否则生产出的铸轧带坯同板差会超差。辊缝调定后,上下轧辊处于自由状态,轧辊只承受自重。由于轧辊轴承装配时可能存在轴承间隙的测量误差和轴承隔离环磨损量的不同,会使上辊两轴承实际间隙产生0.01mm左右的差值。铸轧带坯会由此出现 0.01mm左右的同板差。所以在立板前应再次对两侧辊缝进行测量和调整。如果给压上缸保压的液控单向阀在额定负荷以上工作时间太长,容易使单向阀运动不灵活,有时会出现泄压现象,导致辊缝变化,致使带坯厚度增加,同板差产生变化。生产过程中应加强对单向阀的检查,发现问题及时处理。
轧辊冷却强度是由冷却水流量和温度决定的。铸轧辊在正常铸轧时还起着结晶器的作用,由于受冷却水长时间冲刷及水垢的沉积影响,使原本就不大的冷却水槽通道更小,更容易堵塞,造成轧辊表面温差过大,轧辊局部温度过高。轧辊的这种局部热膨胀导致轧出的带坯板形复杂。轧辊轴向五点、周向八点的温度值如表 2所示,铸轧带坯板形如表 3所示。对照表 2、表 3可见在冷却水槽堵塞的部位 (周向 4点),轧辊热凸度变大,带坯凸度减小,从而影响了同板差、凸度和纵向差。
轧辊冷却强度太大会造成轧制变形抗力变大,会使铸轧辊发生弹性压扁过大,严重的还发生非
弹性压扁,使轧辊原有凸度消失,出现负凸度。如果轧辊挠曲过度,会使厚度增加,凸度超标。但轧辊冷却强度也不能太小,因为轧辊中部的热量比两边的热量更不易被冷却水带走,它使轧辊中部热膨胀大于两端,也就是热凸度太大,使轧出的板坯变成平板或负凸度。所以必须使冷却强度控制在一定范围内。建议在回水管路中安装测温装置,以便更直观地控制冷却强度。
铸轧辊在金属液浇入后,既要承受金属凝固而产生于辊面的温度变化,又要承受对凝固坯热加工所引起的金属变形抗力。由于金属热变形时产生强大的变形抗力,而使轧辊产生挠曲,为保证铸轧带坯板形,辊套应有一定的凸度,凸度的大小跟铸轧辊辊径和铸轧机类型有关。一般来说,随着铸轧辊辊径的增大,凸度也应相应增加;相同直径的轧辊,水平式铸轧机的凸度应大于倾斜式铸轧机。轧辊凸度过大容易造成负凸度,轧辊凸度过小又容易造成凸度严重超差。建议国产倾斜式铸轧机轧辊凸度如表 4所示。
生产中如果出现负凸度或二肋薄的板形,其主要原因是铸轧区过小,前箱液面高度偏低造成的。在正常生产中,前箱液面高度以嘴子和轧辊间不发生返铝为原则,适当地提高前箱液面高度,使供料嘴前沿轧材厚度增大,增加了压下量,使轧制过程中变形抗力增大,从而使轧辊变形增大,凸度增加。降低主机速度、卷取张力则会引起供料嘴前沿熔体厚度增加,使板坯凸度增加 0.03mm左右。
铸轧带坯的同板差、凸度、纵向差等板形指标与辊缝调节、铸轧辊原始凸度、冷却强度、铸轧区、前箱液面高度、速度等工艺参数密切相关。在生产过程中,要想获得板形良好的铸轧带坯,就必须选择适当的铸轧辊原始凸度,认真测量和调整辊缝,控制铸轧区,保持前箱液面高度稳定,合理控制冷却水量流量和温度,并根据实测板形及时调整轧制速度。
【相关文献】
[1]傅祖铸.有金属板带材生产 [M].长沙:中南大学出版社,2000,95.
隔音房制作[2]田荣璋.王祝堂.铝合金及其加工手册 [第二版 ].长沙:中南大学出版社,2000,463.
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