一种用于制备金属马赛克的铝板带的加工工艺的制作方法

文档序号:14931413发布日期:2018-07-13 18:18阅读:146来源:国知局
本发明涉及金属马赛克生产领域,尤其涉及一种用于制备金属马赛克的铝板带的加工工艺。
背景技术
:连续铸轧法,是指金属熔体在连续铸造凝固的同时进行轧制变形的过程。将液态金属直接浇入辊缝中,轧辊既起着结晶器的作用又同时对金属进行轧压变形,此过程又称为液态轧制或无锭轧制。连续铸轧工艺与通常的连铸连轧工艺不同,后者是待金属在连铸机中凝固成连铸坯后,趁热装炉或稍经补热后直接进行轧制,其节能效果和经济效益也逊于前者,但技术上比前者较为容易实现。目前有很大一部分铝板带箔的坯料是由不同类型的铸轧法生产的。连续铸轧工艺有多种类型,主要差别在于结晶方法不同和结晶器的构造不同,因此,辅助工序和设备结构也就不同。典型的双辊倾斜侧注式工艺,铝液由静止炉通过流槽进入可控制液面高度的前箱中。前箱底部设有联通横浇道,使铝液经过分配器进入铸嘴,并使金属均匀分布成所要求的宽度。铝液由铸嘴流出即与铸轧机冷却的辊面接触,开始结晶,同时发生15%左右变形,随后经过矫直,卷取成卷。铸轧时两辊之间有一个近似梯形的区间。在此区间要瞬时完成铸和轧两个过程,因此必须严格控制铸轧区长度、浇铸温度、冷却和铸造速度、结晶瞬间液体金属的供给量和液体金属的膨胀压力等工艺因素,才能使铸轧正常进行。金属马赛克,是一种特殊高档、豪华手工马赛克,是建筑装饰材料的一种。通常将金属加工成特定样式的薄片或薄块,然后贴饰于玻璃、树脂、网布等原胚表面,排列出特定的图案,起到装饰的作用。对于用于制备金属马赛克的铝板带而言,如何合理调整连续铸轧、冷轧、退火软化等加工工艺,得到适用于铝质马赛克的铝板带,成为一项技术难题。技术实现要素:为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种可以有效提高铸轧铝板带的塑性及延展性,产品色泽、密度等特性适用于金属马赛克的用于制备金属马赛克的铝板带的加工工艺。本发明的一种用于制备金属马赛克的铝板带的加工工艺,包括以下步骤:s1、重熔及调整成分:将铝料重熔为铝液后,调整铝液中其它金属元素含量以使铝液达到1系标准;s2、铸轧:控制前箱温度700-710℃,液面在嘴皮1/4-1/3厚度,辊面温度60-80℃,轧制速度600~700mm/min,轧制厚度7mm-9mm,轧制宽度500-1000mm,将铝液连续铸轧为铸轧卷坯;s3、冷轧:将铸轧卷坯经至少4次冷轧为铝板带,至少前两次冷轧后经380-400℃、7个小时以上的退火软化。1系铝材,又被称为纯铝板,在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列,纯度可以达到99.00%以上,代表牌号1050、1060、1070、1100,其成分如表1所示。由于不含有其他技术元素,所以生产过程比较单一,价格相对比较便宜,是目前常规工业中最常用的一个系列。应当说明的是,由于其它系列铝材中非铝金属含量较高,需要较高生产成本才能去除非铝金属,因而仅回收1系铝材废料以生产。表11系铝材常见牌号成分表牌号铁铜锰镁锌钛硅钒铝10500.40.050.050.0050.050.050.25--余量10600.50.050.030.030.050.030.250.05余量10700.250.040.030.030.040.030.010.05余量11000.350.05-0.20.035--0.01--0.450.05余量进一步的,步骤s1中的所述铝料包括质量占比50-70%的原铝锭、以及质量占比30-50%的回收的废铝料。铝液中加30%以上废铝料,以达到资源回收的目的,环保且降低了铝锭成本。具体的,步骤s1中所述原铝锭的铝含量不低于97%。具体的,步骤s1中所述废铝料的投入量最优为30%。应当说明的是,废料不同投入量会影响铝板带的特性,如色泽等,这是由于铝材重熔时会被氧化,重熔时间越长,材质色泽越暗。具体的,步骤s3中所述铝板带的密度不低于2.75g/cm3。具体的,步骤s2中轧制厚度为9mm,步骤s3中将铸轧卷坯经冷轧至6.5mm、退火软化、冷轧至5.6mm、退火软化、冷轧至4mm、冷轧至3.3mm后得到铝板带。进一步的,将3.3mm的铝板带进一步冷轧至1.8mm。借由上述方案,本发明至少具有以下优点:金属马赛克作为一种墙面或地面的装饰材料,对于其表面光泽度和硬度要求较高,光泽度的提升将显著改善其装饰效果,而硬度的提升,则有效避免故意或非故意行为对金属马赛克表面的划痕、凹痕、折弯等损毁,所导致的装饰效果的降低。本发明的加工工艺,通过添加回收的废铝料,降低了生产成本,通过合理配置重熔、铸轧和冷轧之间的关系,如重熔条件与铸轧条件的关系、铸轧条件与冷轧次数的关系、中间退火和冷轧次数的关系,在有限的加工成本下,显著改善铝板带的特性,以适应金属马赛克的使用场景。上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。具体实施方式下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。本发明一较佳实施例所述的一种用于制备金属马赛克的铝板带的加工工艺,包括以下步骤:1、废料回收回收废弃的1系铝材;2、废料清洗当废料为表面无油漆或涂层的光铝时,采用清洗剂直接清洗废料,当废料为表面有油漆或涂层的非光铝时,将废料与去污剂混合并加热保温至380-400度,以分离废料表面的油漆或涂层。3、重熔将废料和原铝锭投入火焰炉或感应炉内重熔,其中废料的投入量为30-50%,原铝锭的投入量为50-70%。熔炼必须要做到除气、除渣干净,电磁搅拌或人工搅拌方式,充分搅拌均匀;导炉温度控制在700-720℃范围内;氢含量控制在0.15ml/100g·al以下,采用双级过滤,保证熔体质量。当铝液温度达到700-720度时,加入去污剂,搅拌后静置一段时间,然后去除漂浮于铝液表面的杂质。炉前化验,调整铝液中其它金属元素含量以使铝液达到1系标准。表2废料和原铝锭不同投入量对产品的影响结果表4、铸轧连续铸轧法,是让铝液通过一套装置引导到两个轧辊之间形成的“辊缝”中,通过两个轧辊的强行冷却,结晶和变形后得到厚度7mm-9mm的铸轧卷坯,由于结晶条件不同而易导致铸轧卷内组织成分不均匀,所得到的铸轧板的内部组织属于半铸态结构,晶体的方向性较强。由于双辊铸轧冷却速度快,铸轧板中枝晶间距大大减少,金属间化合物颗粒也大大细化,但铝材中含有较高的锰和锌,使得铝、锰、锌材要在5-6cm左右铸轧区范围,2-3秒之内完成结晶和轧制非常困难因此,铸轧生产时,采用旋转吹气法进行在线除气,过滤采用50ppi+50ppi双级过滤,变质剂采用al-5ti-0.2b丝,并严格控制变质剂加入量。生产时,前箱温度控制在700-710℃,液面在嘴皮1/4-1/3厚度,辊面温度控制在60-80℃,低的轧制速度(600~700mm/min),轧制厚度7mm-9mm,轧制宽度500-1000mm,来有效的消除和控制铸轧坯料中含氢量、夹渣、组织疏松等冶金缺陷,并采用大的铸轧区和嘴辊间隙,来保证良好的铸轧表面质量。在上述温度范围内,扎制速度和轧制厚度成反比,若需生产轧制厚度7mm以下的铸轧卷坯,速度需超过700mm/min,若需生产轧制厚度9mm以上的铸轧卷坯,速度需低于600mm/min;铸轧卷坯越厚,后续加工成本越高,也需适当增加冷轧次数,加工出的金属马赛克效果越好;反之,铸轧卷坯越薄,冷轧次数相应减少,但是加工出的金属马赛克效果差。经试验后,轧制速度(600~700mm/min),轧制厚度7mm-9mm得到的铸轧卷坯,后续加工成本可控,加工出的金属马赛克效果也较好。5、冷轧冷轧开坯时必须更换工作辊,清擦导路中的每一个辊子;开坯时铝卷表面不允许有通长或间断性擦伤、划伤、印痕等有手感的表面缺陷,不允许有亮条、亮带、色差;表面吹扫一定要干净,不允许有残留由污;中间退火时双钢带要打紧确保不能松层后方可上料架装炉退火。冷轧过程还包括中间退火的步骤,具体生产条件依据产品要求相应调整,例如,生产3.3mm的用于制备金属马赛克的铝板带,可经过4道冷轧:1)9mm冷轧至6.5mm;2)6.5mm冷轧至5.6mm;3)5.6mm冷轧至4mm;4)4mm冷轧至3.3mm。生产1.8mm的用于制备金属马赛克的铝板带,可经过5道冷轧:1)9mm冷轧至6.5mm;2)6.5mm冷轧至5.6mm;3)5.6mm冷轧至4mm;4)4mm冷轧至3.3mm;5)3.3mm冷轧至1.8mm。其中,前两次冷轧时,中间退火保温380-400度7小时,可以最大限度的平衡轧制织构和再结晶织构,减小材料的各向异性。现有技术中,冷轧通常为两次,冷轧次数增多,将导致生产成本增加,然而,对于用于金属马赛克的铝板带而言,金属马赛克的使用场景决定了对于铝板带的表面光滑度、光泽度、变形性、硬度等要求较高,因而需要增加冷轧次数以及中间退火的工艺。通过增加冷轧次数以及中间退火工艺,铝板带的变形小,光泽度好,密度高,表面光滑。对此,本发明以9mm铸轧卷坯为例,对比试验如下:实验组:与上述实施例相同,即经过如下步骤:1)9mm冷轧至6.5mm;2)中间退火保温380-400度7小时;3)6.5mm冷轧至5.6mm;4)中间退火保温380-400度7小时;5)5.6mm冷轧至4mm;6)4mm冷轧至3.3mm。对比例1:1)9mm冷轧至5.6mm;2)5.6mm冷轧至3.3mm。对比例2:1)9mm冷轧至5.6mm;2)中间退火保温380-400度7小时;3)5.6mm冷轧至3.3mm。对比例3:1)9mm冷轧至6.5mm;2)中间退火保温380-400度7小时;3)6.5mm冷轧至5.6mm;4)5.6mm冷轧至3.3mm。对比例41)9mm冷轧至6.5mm;2)中间退火保温380-400度7小时;3)6.5mm冷轧至5.6mm;4)中间退火保温380-400度7小时;4)5.6mm冷轧至3.3mm。以上4组对比例与实验组的对比结果如表3所示。表3不同工艺所得铝板带对金属马赛克使用性能的影响结果对比对比例1对比例2对比例3对比例4实验组质地(密度)低较低中较高高划痕(硬度)中低中低中光泽暗较暗一般较亮亮加工性能差较差一般较好好根据上表可知,中间退火将会降低铝板带的硬度,但是会显著提高其加工性能,进一步的冷轧将会提高铝板带材质的光泽和质地。金属马赛克作为一种墙面或地面的装饰材料,对于其表面光泽度和硬度要求较高,光泽度的提升将显著改善其装饰效果,而硬度的提升,则有效避免故意或非故意行为对金属马赛克表面的划痕、凹痕、折弯等损毁,所导致的装饰效果的降低。上述冷轧工艺中,在两次中间退火和至少4次冷轧的条件下,将会显著改善铝板带的特性,以适应金属马赛克的使用场景。以上所述仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。当前第1页12
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