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日前,结合现有常规3系产品生产工艺,经过系统性实验论证,东兴铝业天成彩铝公司创新设计出铸嘴结构、镁锭添加装置。这两个“发明”成功解决了铝液流动性差、镁锭烧损高等问题,形成了一套完整的铸轧法生产3105铝合金板带工艺技术标准和产品内控标准,在业内以铸轧法代替热轧法生产3105铝合金,成功开发3105铝板带产品7913吨,产品质量达到国内水平。
“3105合金属于Al-Mn-Mg系不可热处理强化的铝合金,合金强度会随Mn含量的增加而提高,但增加Mn会形成大量的脆性化合物MnAl,合金变形时容易开裂。同时,产品存在Mn偏析,退火时易形成粗大晶粒。”天成彩铝公司技术质量部部长刘建兴介绍说,在高温条件下,3105合金与铝液中的Mg元素发生反应产生粉末状的氮化镁,导致铝液粘稠度较高、金属流动性较差,极易在铸嘴型腔内结渣,影响生产持续性。
针对铝液粘稠度高、流动性差的特点,天成彩铝公司技术团队结合理论分析和大量的现场实验,反复调整铸嘴分流块排布方式,创新性设计出3105铝合金板带铸嘴结构,使铝液均匀地分布在各分流块之间,生产连续性良好,生产周期由3天增加到7天,大大节约了生产成本。
同时,技术人员创新设计出的镁锭添加装置,直接将镁锭放在铝液里面熔化,杜绝与空气接触,避免燃烧,降低氧化。在提高吸收率的同时,加料器可前后、左右移动,使合金化过程更加快速均匀,镁锭烧损率从14.69%降低到5.11%,有效解决了镁锭烧损高等问题。
铸嘴结构应用后,解决了铸轧法生产过程中铝熔体在铸嘴型腔内部流动性差、嘴腔结渣、生产连续性差等问题,成功开发出3105铝板带产品7913.60吨,创效3538.06万元。
镁锭添加装置应用后,打通了连续铸轧法生产3105铝合金板带材坯料的生产工艺,掌握了铸轧区、辊缝、开口度、冷却水温等铸轧生产关键工艺参数佳配合范围,产品质量和性能稳定。
经过多次试验分析显示,H24状态下3105铝合金板带材的抗拉强度高,达到176MPa,达到客户要求;延伸率达到17.5%,远超客户≥4%的要求。H26状态下连铸连轧技术,3105合金的强度达到200MPa左右,延伸率8%—11.5%连铸连轧技术,均远超客户要求。此外,产品铸轧成品率≥95.6%、冷轧产品综合成品率≥90.4%,完成了项目目标,形成了一套完整的铸轧法生产3105铝合金板带工艺技术标准和产品内控标准,实现了标准化生产。
“该项目建立了3105合金冷加工硬、软化曲线,利用电解铝液直接铸轧法成功生产出3系含Mg铝合金铸轧板带材,为后续高合金铸轧板带材的生产提供了技术支撑。”刘建兴说。
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