由于冷轧复合工艺具有生产效率高、产品性能稳定、适合于高精度多层金属复合轧制。因此我国各大院校和科研单位正在致力于复合钎焊铝箔的冷轧复合技术,其中中南工业大学等几所高校对复合钎焊铝箔的冷轧复合工艺参数和复合后箔材的综合性能作了一些研究工作,并取得了一定的成果。但由于包覆材料中的硅含量较高,使得包覆材料的机械性能,尤其是合金的塑性极差。将其轧制成冷轧复合用原料所需厚度(一般为0.5mm)难度很大,因而限制了冷轧复合的应用。为此,我国各方面的科技人员正在积极努力研究、开发汽车工业需求量较大的汽车散热器、蒸发器、冷却器等所耗用的带箔材和管材来满足我国汽车工业发展的需要。
1.2.4 铝箔生产一般流程
第一步、熔炼:用大容量蓄热式熔炼炉将原铝化成铝液,通过流槽进入铸轧机,在铝液流动过程中,细化剂Al-Ti-B在线添加,形成连续均匀的细化效果;石墨转子在730-735℃下在线除气、除渣,形成连续均匀的清除效果。
第二步、粗轧:将第一步熔炼后的铝液引入铸轧机铸轧成坯料;在此过程中,将辊体内腔的冷却水进水温度控制在20-23℃、出水温度控制在28-32℃,辊缝间铝熔体静压力控制在0.004-0.005Mpa,保证材料的结晶方向{100}面率>95%、晶粒尺寸≤5μm,轧制出6.5-7.5mm的板坯。本文来自辣$文(论"文`网,
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图1.1 铝箔生产流程图
第三步、中间轧制:将上述板坯用冷轧机组进行再次轧制,至厚度4.5mm时,将其送入退火炉内,加热至360℃、保温2小时后,继续加热至580℃、保温18小时,进行均匀化退火,使晶粒尺寸均匀,方向性一致;然后继续在冷轧机内冷轧至0.60mm,再次将其送入退火炉内,加热至460℃、保温5小时后,降温至400℃、保温7小时,进行中间退火;然后继续轧制成厚度为0.3mm作为铝箔毛料。
第四步、箔轧:用四辊不可逆箔轧机组将上述0.3mm的铝箔毛料轧制成铝箔成品。所述超薄铝箔的生产工艺流程短、运行成本低,生产投资规模小,而生产出的超薄铝箔质量可达到国际最先进水平,热轧法生产工艺相比,在生产坯料上降低投资成本三分之二,运行成本降低一半以上。
国内、国际上生产铝箔所需的坯料一般有两种方式供给,一种是热轧法生产,一种是铸轧法生产,国外以热轧坯料居多,而国内以铸轧法居多。实践证明, 采用铸轧板作为生产铝箔的坯料,投资少、成本低、铝箔质量与热轧坯料生产的铝箔基本相当。目前,铸轧板正向超薄、高速化发展。
1.3 本论文研究内容与目标
本课题将采用热轧复合和冷轧复合两种加工方法来生产复合钎焊铝箔。研究的主要内容包括摸索出轧制复合前后包覆率的变化规律;通过控制各种工艺参数:初始包覆率、轧制温度、轧制压下率、压下率的分配、退火制度、表面处理工艺等,总结出它们对复合钎焊铝箔包覆率、结合强度及复合钎焊铝箔的力学性能和抗下垂性能的影响规律;同时,对A1-Si系合金的变质和细化处理进行了研究,摸索最佳的细化变质处理工艺,从而改善A1-Si系合金的机械性能,尤其是塑性,为冷轧复合提供必要的原料。通过研究及得出的结论可以提高我国现有的复合铝箔加工技术水平,促进汽车散热器的轻型化,环保型发展。
1.4 技术难点及要点
复合铝箔的技术难点一是加工成型方面,由于铝箔厚度极小,容易变形及产生表面缺陷;二是铝箔的抗下垂性能难以保证,抗下垂性能和其耐腐蚀性能往往是矛盾的。 在复合钎焊铝箔技术工艺中,关键性环节在于严格控制板材表面处理、加热温度、轧制复合规程以及热处理各工艺环节。目前,国内对于金属表面处理的研究已经处于比较成熟的阶段,异温加热、差别变形轧制复合新技术也已经应用于工业生产,这些新技术的应用充分保证了复合钎焊铝箔技术工艺的先进性和可靠性。
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