铝及铝合金的基础知识

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铝及铝合金基础知识讲义

铝及铝合金基础知识讲义

变形铝合金的牌号 国际四位数字体系牌号
变形铝合金的牌号 国际四位数字体系牌号 表4
变形铝合金的牌号
未命名为国际四位数字体系牌号的变形铝及铝合金应采用 “四位字符牌号” 四位字符体系牌号,其牌号的一般格式为:XA XX。 四位字符体系牌号中的第一、三、四位为数字,第二位为英文大写字母 (见表2),它们的含义分别是:第一位数字代表材料的合金系(合金的组 别);第二位大写字母表示是原始材料(字母用A),或改型材料(字母用 B~Y),注意,第二位大写字母A不是代表“铝” ;第三、四位数字是材 料的标识(对纯铝是材料的纯度),为了便于使用,在新牌号命名时,一 般都把第三、四位数字和原来旧的铝合金牌号的数字尽量一致,或保持 一定的继承关系。如5A06对应于旧牌号LF6,2A12对应于旧牌号LY12。 3A21对应于旧牌号LF21 变形铝及铝合金共有九个材料组别,它们分别是: 纯铝、AI.Cu、 AI.Mn、AI.Si、AI.Mg、AI-Mg-Si、AI—Zn系、其它、备用组别, 其牌号分别用数字1~9当头,材料牌号的一般式见表2所示。
此外,铝材的高温性能、成型性能、切削加工性、铆接性以及表面处理性能等也比较好。 因此,铝材在航天、航海、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电子电气、能源动力、 冶金化工、农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都获得了 十分广泛的应用,下表列出了铝的基本特性及主要应用领域。
基本特性 质量轻 主要特点 主要应用领域举例 铝的密度为2.7 g/dm3,约为铜或铁的1/3。是轻量化的 用于制造飞机、航天器、轨道车辆、汽车、 船舶、桥梁、高层建筑、重型机械部件和 良好材料 质量轻的容器等 铝的力学性能不如钢铁,但它的比强度高,可以添加铜、 镁、锰、铬等合金元素,制成铝合金,再经热处理,而 用于制造桥梁(特别是吊桥、可动桥)、 得到很高的强度。铝合金的强度比普通钢好,也可以和 飞机、压力容器、集装箱、建筑结构材料、 小五金等 特殊钢媲美 铝的延展性优良,易于挤出形状复杂的中空型材和适于 受力结构部件框架,一般用品及各种容器、 拉伸加工及其他各种冷热塑性成形 光学仪器及其他形状复杂的精密零件 铝及其合金的表面有氧化膜,呈银白色,相当美观。如 建筑用壁板、器具装饰、装饰品、标牌、 果经过氧化处理,其表面的氧化膜更牢固,而且还可以 门窗、幕墙、汽车和飞机蒙皮、仪表外壳 用着色和喷涂等方法,制造出各种颜色和光泽的表面 及室内外装修材料等 电线、母线接头、锅、电饭锅、热交换器、 汽车散热器、电子元件等

铝合金和纯铝

铝合金和纯铝

(此处为Markdown格式,不含链接、图片等元素)铝合金和纯铝一、铝合金和纯铝的概念1.1 铝合金的定义铝合金是指以铝为基础、加入其他元素(如铜、镁、锰等)形成的合金。

铝合金具有较高的强度、优良的耐腐蚀性和良好的加工性能,被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。

1.2 纯铝的定义纯铝是指纯度较高的铝材料,其纯度可以达到99.9%以上。

纯铝具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性,主要用于电子、电力和化工等领域。

二、铝合金和纯铝的特性对比2.1 强度对比铝合金相较于纯铝具有更高的强度,这是由于铝合金中添加了其他金属元素的缘故。

铝合金的强度远远超过纯铝,能够承受更大的力和应力,适用于对材料强度要求较高的领域。

2.2 耐腐蚀性对比铝合金与纯铝在耐腐蚀性方面差异较大。

纯铝具有良好的耐腐蚀性,可以在大气中形成致密的氧化铝保护层,防止进一步腐蚀。

而一些铝合金由于添加了其他金属元素,使得其耐腐蚀性下降,容易受到外界腐蚀因素的侵蚀。

2.3 导电性对比纯铝具有良好的导电性,是一种常见的导电材料。

而一些铝合金由于添加了其他金属元素,对导电性产生一定的影响,使得其导电性能有所降低。

2.4 加工性能对比铝合金相较于纯铝具有更优良的加工性能。

铝合金具有较高的塑性和可锻性,易于加工成型,可以通过各种加工方法制造出不同形状和尺寸的零件。

而纯铝由于其较低的强度和较高的软化现象,加工性能相对较差。

三、铝合金和纯铝的应用领域3.1 铝合金的应用铝合金在航空航天、汽车制造、建筑等领域有着广泛的应用。

在航空航天领域,铝合金被用于制造飞机结构、发动机零件等。

在汽车制造领域,铝合金被广泛应用于汽车车身、发动机零件等。

在建筑领域,铝合金常被用于制造门窗、幕墙等建筑材料。

3.2 纯铝的应用纯铝在电子、电力、化工等领域有着广泛的应用。

在电子领域,纯铝常被用于制造电子元器件、电线电缆等。

在电力领域,纯铝常被用于制造输电线路、变压器等。

在化工领域,纯铝常被用于制造容器、管道等。

27 铝及铝合金基础知识及设备能力

27 铝及铝合金基础知识及设备能力

5552 (1986) 铁硅含量极低; 不含Cr 汽车精饰镶边
5652 (1954年以前) 低Cu, Mn
刚性包装用铝板
典型牌号变形铝合金的用途
纯铝:1XXX系列为纯铝中添加少量铜元素形成,具有极佳的成形加工特性、高耐腐蚀性 、良好的焊接性和导电性。1XXX系列铝合金广泛应用于对强度要求不高的产品,如化工 仪器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零件、热交换器、钟表面及盘面、铭牌 、厨具、装饰品、反光器具等。 1A99 1A97 1A95 1A93 1A90 1A85 1A80 1A80A 1070 1070A 1370 A 1060 1050 1050A 1A50 1350 1145 1350 1A30 1160 1200 1235

幕墙板 IT板 厨房用具 LCD背板 罐身料 钎焊料 阳极外观件 机车料 罐盖料





5083 5182 5205 5252 6111 6063 7075 8011
– – – – – – – –
船运板 热屏蔽 照明板 卡车护栅 汽车车身板 挤压型材 飞机蒙皮 啤酒标
2.2 铝合金的状态代号
合金系
从原始合金中发生了改变或 或杂质控制标准
区分号或纯度
1xxx 纯度为99.00%以上的纯铝 2xxx 以铜为主要合金元素的铝合金 3xxx 以锰为主要合金元素的铝合金 4xxx 以硅为主要合金元素的铝合金 5xxx 以镁为主要合金元素的铝合金 6xxx 以镁和硅为主要合金元素的铝合金 7xxx 以锌(和镁)为主要合金元素的铝合金 8xxx 以其它合金元素为主要合金元素的铝合金
典型牌号变形铝合金的用途
5005 与3003合金相似,具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰 件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并与6063合金的色调协调一致 5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板,汽车气管、油管与农业灌溉管;也可加工厚板、管材、 棒材、异形材和线材等 5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度,用于电子产 品外壳、机柜,制造飞机油箱、油管,以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、 五金制品等 5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等;包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩,以及需要 有高抗蚀性的其他场合 5083 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件 ;需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲 5086 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,例如舰艇、汽车、飞机、低温设 备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等 5182 薄板用于加工易拉罐盖,汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件 5252 用于制造有较高强度的装饰件,如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧 化膜 5754铝合金具有中等强度、良好的耐蚀性、焊接性及易于加工成形等特点,是Al-Mg系合金中的 典型合金。在国外,不同热处理状态的5754铝合金板材是汽车制造业(轿车车门、模具、密封件 )、制罐工业所用的主要材料。5754铝板广泛应用于焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海 上设施、运输槽罐以及用于要求有优良加工性能、优良耐蚀性、高疲劳强度、高可焊性和中等静 态强度的场合。

产品知识培训-铝及铝合金基本知识介绍(材质与性能)

产品知识培训-铝及铝合金基本知识介绍(材质与性能)
铝及铝合金的硬度相对适中,既保证了材料的强度和稳定性,又方 便了加工和制造。
耐腐蚀性
优良的耐腐蚀性
铝及铝合金表面容易形成一层致密的氧化膜,能有效抵抗大气、水和 酸的侵蚀。
广泛的应用环境
铝及铝合金适用于各种复杂环境,如海洋、化工、盐雾等,降低了维护
导电与导热性能
优良的导电性
铝及铝合金具有优良的导电性能,广泛用于电线、电缆等电气领域。
VS
涂装
在铝或铝合金制品表面涂覆油漆、树脂等涂 层,以增加美观度、保护性和功能性。
第五小节
铝及铝合金的市场前景与发展趋势
市场需求与预测
随着绿色建筑和节能减排的推广,铝及铝合金在建筑领域的应 用需求持续增长。 建筑行业 轻量化是现代交通工具的重要发展方向,铝及铝合金具有轻质、 高强度的特点,在汽车、航空航天等领域的市场需求不断扩大。 交通运输 随着电子产品市场的快速发展,铝及铝合金在电子元件、散热 器、外壳等方面的应用需求持续增加。 电子电器
目 录
第一小节
铝及铝合金的概述
铝及铝合金的定义
银白色的轻金属,具有良好的延展性、 导电性和导热性。 铝
以铝为基体元素,添加其他金属元素 如铜、镁、锌等,通过熔炼、挤压、
轧制等工艺制成的合金。 铝合金
铝及铝合金的分类
按成分分类
可分为高纯铝、工业高纯铝、变形铝 合金和铸造铝合金等。
按用途分类
可分为建筑用铝、交通用铝、航空用铝、 电子用铝等。
铝及铝合金的应用领域
建筑领域 交通领域 电子领域 其他领域 用于制造门窗、幕墙、隔断等。 用于制造汽车、火车、飞机等交通工具的结构件和装饰件。 用于制造电子产品的外壳、散热器等。 用于制造医疗器械、日用品、体育用品等。

02铝及铝合金基础知识

02铝及铝合金基础知识
3A21 3003 3103 3004 3005 3105
➢3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件,或既要求有这 些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作,如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置, 运输液体产品的槽、罐,以薄板加工的各种压力容器与管道 ➢3004/3104 全铝易拉罐罐身,要求有比3003合金更高强度的零部件,化工产品生产与贮存 装置,薄板加工件,建筑加工件,建筑工具,各种灯具零部件 ➢3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶盖、瓶塞等 建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并与6063合金的色调协调一致
典型牌号变形铝合金的用途
➢ 5005 与3003合金相似,具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰 件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并与6063合金的色调协调一致
➢ 5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板,汽车气管、油管与农业灌溉管;也可加工厚板、管材、 棒材、异形材和线材等
5005 5A01 5A02 5A03 5A05 5A06 5B06 5A12 5A30 5A33 5A41 5A42 5A66 5005 5019 5050 5251 5052 5154 5154A 5454 5154A 5754 5056 5356 5456 5082 5182 5086 5754
铝及铝合金基础知识
品管培训课程

铝及铝合金应用
二 铝及铝合金基础知识

铝板带生产流程

铝板带产品介绍
第一章 铝和铝合金的应用
现如今铝合金在我们生活的各个方面都得到了广泛地应用
为什么用户会选择铝合金产品?

铝及其合金基础知识

铝及其合金基础知识

2 铝合金(aluminium alloy) 2.1 铝合金的简介
• 以铝为基,添加一定量其他合金化元素的合金,是轻 金 属 材 料 之 一 。 铝 合 金 的 密 度 一 般 为 : 2.63 ~ 2.85g/cm3 ,有较高的强度(σb 为110~650Mpa), 比强度接近高合金钢,比刚度超过钢,有良好的铸造 及塑性加工性能,良好的导电、导热性能,良好的耐 蚀性能及良好的可焊性,可作结构材料使用。在航天、 航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着 广泛的应用。
ห้องสมุดไป่ตู้2.2 铝合金的分类
• 按成分及加工方法,铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合 金。 • 变形铝合金:以铝为基添加合金元素经塑性变形获得某些 特性的铝合金。所采用的主要合金元素主要有:铜、镁、 锰、锌、硅、锂、镍等,形成各种强化相,使合金强化。 • 变形铝合金主要有:防锈铝(LF)、硬铝(LY)、锻铝 (LD)、超硬铝(LC)、特殊铝(LT)、钎焊铝(LQ) 等。 • 铸造铝合金:采用铸造工艺直接获得所需零件所使用的铝 合金。 • 现代铸造铝合金按主要加入的元素可分为四个系列:铝硅 系、铝铜系、铝镁系及铝锌系。
1.3 铝的分类
• 铝按其杂质(主要是Fe和Si)含量,通常分为高纯铝、
工业高纯铝和工业纯铝。
• ( 1 ) 工 业 高 纯 铝 ( commercial high-purity aluminium):一般定为纯度为99.90%~≥99.99%的 铝。中国定为纯度为99.85%~≥99.99%的铝。 • 用途:工业高纯铝主要做电解电容器用的阳极箔、电 容器引线、集成电路导线、真空蒸发材料、超导体的 稳定导体、磁盘合金和高断裂韧性铝合金的基体金属,
• • • •
根据合金元素不同铝板可以分为8个系列 分别为 1***,2***,3***,4***.5***.6***.7***.8*** 1***为纯铝,主要代表有1050、1060、1070、1000 2***为Al-Cu合金,其特点是硬度较高,代表牌号2A16 (LY16) 2A06(LY6)2000 • 3***为Al-Mn合金,牌号有3003 3003 3A21等,是一款防 锈功能较好的合金,又叫防锈铝。常用于空调和冰箱上。 • 4***为Al-Si合金,4A01 4000系列属建筑用材料,机械零件, 锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好 产品描述: 具有耐热、 耐磨的特性 。

铝合金培训资料

铝合金培训资料

Ca

Ca是铝合金中的一种杂质,它是由原材料结晶硅带 入的,通常以(Ca2Si、 CaSi、 CaSi2 )。磷化钙 ( Ca3P)等形式出现, Ca有较小的降低铝合金的 共晶温度、细化共晶硅结晶的作用,但不把它作为 变质剂来使用。Ca含量高时,会使AL-Si合金溶液 的粘度增加, ɑ枝晶组织发达,阻滞合金液的流动 性,使合金液的流动性降低,还会使共晶成份的表 面凹凸不平呈龟皮状或疙瘩样蛙状,但对合金的收 缩性能没有影响。
Cu


合金中加入一定的Cu,形成AL-Si-Cu合金,因为Cu在а 固溶体中的溶解度比Mg大很多,可通过固溶强化和析出 中间相(Al2Cu)化合物而使强度获得较大的提高。 Fe 作为铝合金中的一种要严格控制的最易混入的杂质元素。 因为Fe在铝合金中形成粗大的(Al3Fe)等针状化合物, 使合金的韧性和耐蚀性能显著下降,合金液的补缩能力 变坏。在压铸铝合金中,则允许有1%以下的Fe含量,这 是为了防止粘模,增加合金的润湿融合能力。含Fe量通 常控制在0.6-1.0%以下。





含Mn量为Fe:Mn=0.5~0.8左右,对于铸造铝合金, 加Mn量如果超过1%。能提高合金的耐热性能,但又使合金 的晶粒粗大,引起合金变脆。 Ni Ni在铝合金中形成NiAl3等金属化合物,提高合金的高温强度 和体积、尺寸稳定性,并有使Fe的化合物变成块状的倾向, 即降低杂质Fe的有害作用,,但使合金的耐蚀性下降。 Sr Sr可使共晶Si的晶体的头部成为细粒状,有效地提高了合金 的强度,Sr对共晶Si的变质细化产生非常大的效果。 Ti Ti使晶粒细化的作用,所生成的TiAl3 TiB2 密度比铝合液大, 所以添加后从保温到浇铸时间不要拖得过长,否则会产生沉 降或密度偏析。

铝与铝合金知识点高一化学

铝与铝合金知识点高一化学

铝与铝合金知识点高一化学铝是人们生活中常见的金属之一,无论是日常用品还是工业制品,铝都扮演着重要的角色。

在高中化学课程中,学生们也会接触到有关铝及其合金的知识。

本文将探讨一些与铝及其合金相关的重要知识点,以帮助读者更好地理解这一课题。

1. 铝的基本性质铝是一种轻质、廉价的金属,具有良好的导电性和导热性。

它的密度相对较低,强度较高,且具有良好的可塑性和耐腐蚀性。

由于这些优点,铝广泛应用于飞机、汽车等交通工具、建筑材料、电子设备等领域。

2. 铝的产生和提取铝是地壳中丰富的元素之一,主要以氧化铝的形式存在于矿石中。

铝的提取方法主要有两种:氧化铝的熔融电解法和铝矾土的酸法。

前者是目前最常用的方法,通过将氧化铝与熔化的氟化铝共熔,然后经过电解,将氧化铝还原为纯铝。

3. 铝的合金化由于纯铝的力学性能不足以满足某些特定的工程要求,人们将铝与其他金属进行合金化。

铝合金是由铝与其他元素或化合物混合形成的金属材料。

常见的铝合金有铝铜、铝锌、铝镁等。

合金化可以提高铝的强度、硬度、耐蚀性和可塑性等性能。

4. 铝合金的分类根据合金元素的含量和性质,铝合金可以分为两大类:铸造铝合金和变形铝合金。

铸造铝合金适用于铸造工艺,具有良好的流动性和铸造性能;变形铝合金适用于加工工艺,具有良好的强度和可塑性。

对于学生来说,了解这些分类有助于理解铝合金的具体应用领域。

5. 铝合金的应用铝合金的特点使其在多个领域中得到广泛应用。

在交通运输领域,铝合金用于制造汽车、飞机、火车等,既能减轻重量,又能提高强度和节能性能。

在建筑领域,铝合金被用作门窗、高层建筑等材料,具有优异的耐候性和装饰效果。

在电子工业领域,铝合金用于制造电子设备外壳、散热器等,具有良好的导热性和电磁屏蔽性能。

6. 铝合金的热处理铝合金的热处理是指通过加热和冷却过程,改变合金的组织结构和性能。

常见的热处理方法有固溶处理、时效处理等。

固溶处理通过高温加热使合金中的固溶体达到饱和,然后通过快速冷却固定合金的组织结构。

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第一章铝及铝合金的基础知识第一节铝及铝合金的性质在有色金属中,铝是应用最广泛的一类金属。

其产量仅次于钢铁。

铝的发现,至目前还只有二百多年的历史。

但由于它具有资源丰富,生产成本低,用途广泛等特点,因此铝工业在近百年的时间内得到了迅猛的发展,随着科学技术的发展及人民生产水平的提高,铝箔应用也越来越广泛。

它已经渗透到了人们的日常生活中。

铝及铝合金的性质,概括起来,主要有以下几个方面:1比重小。

含铝量为99.5%的工业纯铝的比重为2.7克/立方厘米,只有铁和铜的三分之一左右。

2导电性好。

铝箔电阻系数(20℃)为2.67微欧毫米/米,相当于铜导电能力的60-65%。

但相同体积铝的重量只有铜的三分之一,因此按体积计算,铝的导电能力优于铜。

3良好的导热性。

铝箔导热系数(0-100℃)为0.54卡/厘米·秒·度,比铁的导热率约大三倍。

工业上许多热变换器散热材料,如目前很大的空调器散热片,都是铝及铝合金制成。

4强度高。

铝中加入少量的锰、镁、铜、铁等,具有良好的机械性能。

5良好的塑性。

适合于各种加工,可压成薄板可箔,拉成细丝,磨成细粉和挤压成复杂开头的型材。

6良好的抗腐蚀.性能。

纯铝在空气中,其表面会迅速跟氧结合,生成一层致密的氧化铝薄膜(AL2O3),此层致密的薄膜可以防止里面的铝继续氧化,对铝的内部起到保护作用。

7反射能力很强。

铝箔反射率在85%以上。

8铝具有银白色光泽、无毒、保鲜性好、防腐、防温、防干燥、不透气、不透光,因此,铝箔被广泛地用作各种食品、药用、香烟的包装上。

9焊接性能较差。

第二节铝及铝合金的牌号及状态铝及铝合金的牌号及状态以往都是采用国内统一的表示方法,即汉语拼音加顺序号,自96年起,这种表示方法已经停止使用,目前采用的是国际四位数字体系的表示方法。

1合金牌号合金牌号采用的是四位数字体系表示方法,其中:第一位代表合金的系列,如第一位数字为1,则代表为纯铝系列,第一位数字为2-8,则代表不同系列的铝合金。

具体的合金组别按下列主要合金元素划分:纯铝: 1××××Cu 2××××Mn 3××××Si 4××××Mg 5××××Mg+Si 6××××Zn 7××××其它元素8××××备用组9××××1××××组表示纯铝,其最后两数字表示最低铝百分含量中小数点后面的两位。

牌号的第2位数字表示合金元素或杂质极限含量的控制情况,如果第2位为0,则表示其杂质极限含量无特殊控制,如果是1-9,则表示对一项或一项以上的单个杂质或合金元素极限含量有特殊控制。

2××××-8××××牌号中的最后两位数字没有特殊意义,仅用来识别同一组中的不同合金,其第2位表示改型情况。

如果第2位为0,则表示为原始合金,如果是1-9,则表示是改型合金。

表一示出了目前我公司常用的铝合金的化学成份表一我公司常用铝合金品种及化学成份牌化学成份(%,不大于)号Si Fe Cu Mn Mg Ni Zn V Ti Zr 其余Al单个合计1145 Si+Fe:0.55 0.05 0.05 0.05 - 0.05 0.05 0.03 -- 0.03 -- 99.451100 Si+Fe:0.95 0.05 0.05 -- -- 0.10 -- --- --- 0.05 0.15 99.00-0.201235Si+Fe:0.65 0.05 0.05 0.05 -- 0.10 0.05 0.06 -- 0.03 -- 99.358011 0.55 0.7 0.05 0.05 0.05 -- 0.10 --- 0.08 -- 0.05 0.15 余量-0.65 –0.85HL01 0.15 0.2 0.05 0.2 0.05 -- --- --- 0.10 -- 0.05 0.15 >99.00 -0.28 -0.252 铝及铝合金的状态及代号2.1 基本原则1.,基础状态代号用一个英文大写字母表示2.细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示2.2 基础状态代号基础状态代号、名称及说明与应用见表二2.3 细分状态代号1.H的细分状态在字母H后面添加两位阿拉伯数字(H××),或三位阿拉伯数字(H×××)表示的细分状态.2.H××状态a.H后面的第1位数字表示该状态的基本处理程序,如:第二章轧制原理轧制过程,是轧辊与轧件相互作用时,轧件被轧辊拉进旋转的轧辊之间,受到压缩发生塑性变形的过程。

通过轧制,使金属具有了一定的尺寸和形状。

※第一节轧制过程的基本概念1.变形指数在轧制过程中,在工程上常用如下变形指数表示其变形量程度:△hε=×100% (1-1)H上式上,△h代表压下量,H代表轧前厚度,ε称为相对压下量,或加工率。

加工率分道次加工率与总加工率两种,道次加工率是指某一个轧制道次轧制前后厚度变化计算的值。

而总加工率有两种计算方法,一种是计算两次退火间的总加工率,一般说来,它反映了金属的加工性能;一种是计算退火后的产品在逐道次轧制后,至各道次总的加工率。

一般工业上将轧后长度与轧前长度之比称为延伸系数,用λ表示根据体积不变法则,且忽略宽展,延伸系数也可以写成如下形式:H1λ==(1-2)h1-ε2变形区及变形区长度变形区:即处于轧辊之间产生塑性变形的金属所处的区间。

而在轧制理论中,变形区一般为轧件的入口端与出口端之间的区间,如图1-1中的ABCD区域○图1-1在变形区中,接触弧AB的水平投影叫做变形区长度,根据数学方法,我们可以很容易的得出变形区长度的计算公式:l=√RΔh(1-3)式中:R:工作辊的半径Δh:绝对压下量(1-3)给出了对称轧制过程中变形区长度的计算公式。

3 接触角接触弧AB的长度所对应的圆心角称为接接触角。

其计算公式如下:Δhcosα=1-(1-4)2R3咬入角咬入角是轧辊作用于轧件之合力与辊心连线所夹的角,在轧辊开始咬入轧件入角等于正常轧制时的接触角,此时,接触角等于零。

随着轧件的咬入,咬入角逐渐减小,接触角逐渐增大,当轧制过程建立后,咬入角等于接触角的一半。

5 前滑和后滑a)前滑在轧制过程中,轧件的出口速度高于该处轧辊圆周速度的现象称为前滑。

前滑值用轧辊出口断面上轧件与轧辊速度的相对差值来表示:Vh-vSh=×100%(1-5)v式中:Sh:前滑值Vh:轧辊出口断面轧件的速度v:轧辊的圆周速度b)后滑与前滑相对应,后滑,是指轧件垢入口速度小于入口断面上轧辊水平速度的现象,同样,后滑值用入口断面上的轧辊水平分速度与轧件入口速度差的相对值来表示。

Vcosα-VHSH=×100% (1-6)Vcosα图1-2如图1-2所示,在轧制过程中,由于金属的流动,在变形区中形成了后滑区与前滑区.6 中性角前滑区和后滑区,两者的分界面称为中性面,而所谓的中性角,就是指前滑区接触弧所对应的圆心角。

通常用γ来表示。

#第二节影响轧制过程因素分析轧制过程金属的变形及变形抗力受许多因素的影响,这些因素的影响在生产条件下又常常表现为不同形式,而且各因素之间又互为影响。

使轧制过程复杂化。

为研究方便,我们将复杂因素分解为单一因素,以便正确反映各种因素对轧制过程影响的实质。

影响轧制过程的因素,可分成两类,一类是影响轧制金属本身性能的一些因素:金属的化学成份,组织结构及热力学条件(轧制温度、轧制速度、变形程度);一类是影响状态条件的因素:外摩擦、轧辊形状及尺寸、外端及外力等。

本节仅对第二类因素进行分析。

1外摩擦的影响。

外摩擦对轧制过程的影响十分复杂,摩擦条件本身又受许多因素的影响与,如轧辊与轧件的表面状态,轧制温度与速度,润滑剂的性能等等。

根据金属压力加工的原理,随着外摩擦力的增大(摩擦系数升高),金属的变形抗力将随之增大。

但摩擦力增大,有利于改善金属的咬入。

这也说明了摩擦力对轧制过程的影响具有两重性。

2轧辊形状和尺寸的影响2.1 轧辊的形状的影响轧辊的形状有三种:平辊、凸辊、凹辊,根据轧制理论的分析,凸辊对金属流动与变形有利,而凹辊则相反。

在实际生产过程中,由于热胀冷缩及板形控制的需要,工作辊的辊型均设计为凸辊。

2.2 轧辊尺寸的影响轧辊的尺寸,包括轧辊的辊径及长度。

其中对轧制过程影响较大的是辊径。

在压下量相同的情况下,轧辊辊径的变化,相当于咬入角的变化。

根据压力加工原理,轧辊辊径的减小,使咬入角增加,同时,还使滑移路程缩短而减少了摩擦阻力的影响,从而降低了实际变形的抗力,有利于金属的纵向流动。

由此说明,在一定的轧制条件下,辊径的减小有利于金属的变形。

另外,轧辊的直径对变形抗力也有显著的影响,这是由于随着直径的增加,由于接触表面增大,使摩擦阻力增加,而造成难变形区增加,引起金属变形困难而压力升高。

它充分反映了尺寸因素的影响。

图1-3示出了辊径对轧制力的影响。

1:D=180mm30 2:D=92mm3:D-45mm201020 40 60图1-3 辊径对轧制压力的影响3外端的影响所谓外端,是指变形过程其瞬间不直接承受轧辊作用而处于变形区以外的部分.外端对纵向变形有强迫“拉齐”的作用,有助于改善纵向变形的不均匀性,另外,外端对变形抗力也有一定的影响。

轧件越厚,外端的影响越大,变形越不容易深入。

对于铝箔轧制而言,外端的影响已经很小。

4张力的影响张力对轧制过程的影响,主要有以下两个特点:1.轧制单位压力随前后张力增加而降低。

因为张力的作用使变形区的应力状态发了变化,增大了纵向的拉应力或减小了这个方向的压应力。

因而使轧制时抗力减小。

2.后张力比前张力影响大,冷轧时,后滑区比前滑区要大得多,压下量也较前滑区大。

所以后张力影响比前张力大。

张力促使变形均匀。

轧制过程中,如果沿横向某处延伸较小时,由于张力作用会使延伸方向上的拉应力加大,或压应力减小,促使延伸变形;延伸较大的地方其作用相反,即拉应力减小,或压应力增大,使延伸变形减小。

从而减少了沿横向的不均匀延伸,提高了带材精度。

轧制带材,特别是箔材,若不采用张力甚至不可能轧制出成品。

张力,是实现稳定轧制及轧制过程自动化的重要条件。

张力是轧制生产中一个重要的工艺参数。

第三节铝箔轧制的特点生产铝箔的最终目的,是要获得一种致密的、光洁度和平整度好的箔材,且厚度薄,精度要求高,因此,采用一般的板带材轧制的方法是难以达到的。

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