一种铝合金的冷轧方法
阅读说明：本技术 一种铝合金的冷轧方法 (Cold rolling method of aluminum alloy ) 是由 陆伟良 张国良 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及铝合金材料冷轧技术领域,具体涉及一种铝合金的冷轧方法。该方法包括将铝合金粗轧坯料以400-800mm/min的速度进行冷轧,所述冷轧过程中使用轧制润滑油,所述轧制润滑油的羟值为21-26mgKOH/g,皂化值为22-25mgKOH/g,油粘度为3-3.6mm～(2)/s,酸值＜2mgKOH/g；在冷轧过程中使用的轧辊粗糙度为0.3-0.5μm,轧辊换辊周期为1-2天,支撑辊换辊周期为15-30天。本发明通过调整冷轧工艺的各项参数来实现大压下量以提升道次加工率的目的,在实际生产过程中增加产能的同时也减少了企业的生产成本,降低了能耗,最终提升了生产效率。(The invention relates to the technical field of aluminum alloy material cold rolling, in particular to a cold rolling method of an aluminum alloy. The method comprises the step of cold rolling the aluminum alloy rough rolling blank at the speed of 400-800mm/min, wherein rolling lubricating oil is used in the cold rolling process, the hydroxyl value of the rolling lubricating oil is 21-26mgKOH/g, the saponification value is 22-25mgKOH/g, and the oil viscosity is 3-3.6mm 2 (ii)/s, acid value < 2 mgKOH/g; the roughness of the roller used in the cold rolling process is 0.3-0.5 μm, the roller changing period of the roller is 1-2 days, and the roller changing period of the supporting roller is 15-30 days. The invention realizes the purpose of increasing the pass processing rate by adjusting various parameters of the cold rolling process through large reduction, increases the productivity in the actual production process, reduces the production cost of enterprises, reduces the energy consumption and finally improves the production efficiency.)
技术领域
本发明涉及铝合金材料冷轧技术领域，具体涉及一种铝合金的冷轧方法。
背景技术
在铝合金材料加工行业中，常用的两种轧制生产方式有冷轧和热轧，冷轧指的是在再结晶温度以下的生产方式，由于冷轧的温度低，轧制过程中不会再出现动态再结晶，所以产品温度只能上升到回复温度，加工硬化率大。冷轧的优点是：板、带材尺寸精度高，且表面质量好；板、带材的组织与性能更均匀；配合热处理可获得不同状态的产品；能轧制热轧不可能轧出的薄板带。但是冷轧的缺点是：变形能耗大，道次加工率小。导致铝合金冷轧年产能为17600吨，产能较低。
如何降低冷轧过程中的能耗，降低生产成本，尤其是提升道次加工率成为冷轧过程中亟待解决的问题，轧制工艺的改进成为工厂在实际生产过程中的关键。
根据冷轧的目的不同，中间冷轧总加工率的确定也不同，主要考虑金属的塑性、设备条件、最小可轧厚度、产品技术要求等的限制，充分发挥合金塑性，尽可能采用大的总加工率，降低成本。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的铝合金冷轧道次加工率低的问题，提供一种铝合金的冷轧方法，该方法通过调整冷轧工艺的各项参数来实现提升加工率的目的。
为了实现上述目的，本发明提供一种铝合金的冷轧方法，该方法包括将铝合金粗轧坯料以400-800mm/min的速度进行冷轧，所述冷轧过程中使用轧制润滑油，所述轧制润滑油的羟值为21-26mgKOH/g，皂化值为22-25mgKOH/g，油粘度为3-3.6mm2/s，酸值＜2mgKOH/g；
其中，在冷轧过程中使用的轧辊粗糙度为0.3-0.5μm，轧辊换辊周期为1-2天，支撑辊换辊周期为15-30天。
优选地，所述铝合金为3102铝合金。
优选地，所述铝合金粗轧坯料的制备方法包括将含有相应化学成分的原料进行熔炼、精炼、扒渣、在线除气、过滤和连续铸轧。
优选地，将所述铝合金粗轧坯料冷却至≤40℃再进行冷轧。
优选地，所述冷轧时入口带材厚度为6-10mm。
优选地，在冷轧过程中使用压缩空气进行吹扫。
优选地，所述压缩空气的压力为0.2-0.6MPa。
优选地，所述轧制润滑油的透光率≥79％，水份＜200ppm，温度为34-44℃，馏出率≥90％。
优选地，所述支撑辊的粗糙度为0.75-0.95μm，椭圆度≤0.01mm，两端直径差≤0.01mm，配对辊径差≤0.1mm。
优选地，所述轧辊的椭圆度≤0.01mm，两端直径差≤0.01mm，配对辊径差≤0.05mm。
本方法通过调整冷轧工艺的各项参数来提升道次加工率，在实际生产过程中增加产能的同时也减少了企业的生产成本，降低了能耗，最终提升了生产效率。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种铝合金的冷轧方法，该方法包括将铝合金粗轧坯料以400-800mm/min的速度进行冷轧，所述冷轧过程中使用轧制润滑油，所述轧制润滑油的羟值为21-26mgKOH/g，皂化值为22-25mgKOH/g，油粘度为3-3.6mm2/s，酸值＜2mgKOH/g；
其中，在冷轧过程中使用的轧辊粗糙度为0.3-0.5μm，轧辊换辊周期为1-2天，支撑辊换辊周期为15-30天。
在本发明中，所述铝合金为3102铝合金。
在本发明中，所述铝合金粗轧坯料的制备方法包括将含有相应化学成分的原料进行熔炼、精炼、扒渣、在线除气、过滤和连续铸轧。
在优选情况下，将所述铝合金粗轧坯料冷却至≤40℃再进行冷轧。
在本发明中，所述冷轧时入口带材厚度为6-10mm。
在本发明中，在冷轧过程中使用压缩空气对铝合金粗轧坯料进行吹扫，在优选情况下，所述压缩空气的压力为0.2-0.6MPa。
在本发明中，所述的压力为绝对压力。
在优选情况下，所述轧制润滑油的透光率≥79％，水份＜200ppm，温度为34-44℃，馏出率≥90％。
在本发明中，所述轧辊的上辊凸度为0.04mm，下辊凸度为0.04mm，表面不得有磨削纹、振痕、划伤、印痕。允许有不影响使用的螺旋纹、斜纹。
在本发明中，所述支撑辊的上辊凸度为0mm，下辊凸度为0mm。
优选地，所述支撑辊的粗糙度为0.75-0.95μm，椭圆度≤0.01mm，两端直径差≤0.01mm，配对辊径差≤0.1mm。
优选地，所述轧辊的椭圆度≤0.01mm，两端直径差≤0.01mm，配对辊径差≤0.05mm。
本发明通过调整冷轧工艺的各项参数(羟值，皂化值，油粘度，轧辊粗糙度，换辊周期，以及支撑辊的换辊周期等)来实现大压下量以提升道次加工率的目的，在实际生产过程中增加产能的同时也减少了企业的生产成本，降低了能耗，最终提升了生产效率。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明所述的范围不仅限于此。
以下所述实施例和对比例所用的铝合金粗轧坯料的制备方法均为将含有相应化学成分的原料进行熔炼、精炼、扒渣、在线除气、过滤和连续铸轧；所使用的轧辊的上辊凸度为0.04mm，下辊凸度为0.04mm，所使用的支撑辊的上辊凸度为0mm，下辊凸度为0mm。
实施例1
将3102铝合金粗轧坯料冷却至40℃，再以600mm/min的速度进行冷轧，入口带材厚度为7mm，冷轧过程中使用轧制润滑油，轧制润滑油的羟值为24mgKOH/g，皂化值为24mgKOH/g，油粘度为3.4mm2/s，透光率为79％，酸值为1.5mgKOH/g，水份为150ppm，温度为34℃，馏出率为90％，在冷轧过程中使用压缩空气对铝合金粗轧坯料进行吹扫，压缩空气的压力为0.3MPa，冷轧过程中使用的轧辊粗糙度为0.3μm，椭圆度为0.01mm，两端直径差为0.005mm，配对辊径差为0.04mm，所用支撑辊的粗糙度为0.8μm，椭圆度为0.01mm，两端直径差为0.005mm，配对辊径差为0.05mm，轧辊换辊周期为2天，支撑辊换辊周期为30天，得到冷轧后的铝合金铝卷A1。
本实施例中冷轧道次为2道次，第一道次的加工率为70％，第二道次加工率为64.29％，所得铝卷的厚度为0.75mm，加工效率为30分钟/卷，产能为44卷/天，1320卷/月，年产能为26400吨。
实施例2
将3102铝合金粗轧坯料冷却至38℃，再以400mm/min的速度进行冷轧，入口带材厚度为6mm，冷轧过程中使用轧制润滑油，轧制润滑油的羟值为25mgKOH/g，皂化值为22mgKOH/g，油粘度为3.6mm2/s，透光率为82％，酸值为1.6mgKOH/g，水份为180ppm，温度为44℃，馏出率为92％，在冷轧过程中使用压缩空气对铝合金粗轧坯料进行吹扫，压缩空气的压力为0.6MPa，冷轧过程中使用的轧辊粗糙度为0.43μm，椭圆度为0.01mm，两端直径差为0.01mm，配对辊径差为0.05mm，所用支撑辊的粗糙度为0.85μm，椭圆度为0.005mm，两端直径差为0.01mm，配对辊径差为0.1mm，轧辊换辊周期为1.5天，支撑辊换辊周期为15天，得到冷轧后的铝合金铝卷A2。
本实施例中冷轧道次为2道次，第一道次的加工率为65％，第二道次加工率为64.3％，所得铝卷的厚度为0.75mm，加工效率为29分钟/卷，产能为45卷/天，1350卷/月。
实施例3
将3102铝合金粗轧坯料冷却至35℃，再以700mm/min的速度进行冷轧，入口带材厚度为8mm，冷轧过程中使用轧制润滑油，轧制润滑油的羟值为21mgKOH/g，皂化值为23mgKOH/g，油粘度为3mm2/s，透光率为85％，酸值为1mgKOH/g，水份为140ppm，温度为40℃，馏出率为93％，在冷轧过程中使用压缩空气对铝合金粗轧坯料进行吹扫，压缩空气的压力为0.2MPa，冷轧过程中使用的轧辊粗糙度为0.5μm，椭圆度为0.006mm，两端直径差为0.004mm，配对辊径差为0.02mm，所用支撑辊的粗糙度为0.75μm，椭圆度为0.007mm，两端直径差为0.01mm，配对辊径差为0.1mm，轧辊换辊周期为1天，支撑辊换辊周期为30天，得到冷轧后的铝合金铝卷A3。
本实施例中冷轧道次为2道次，第一道次的加工率为70％，第二道次加工率为68.75％，所得铝卷的厚度为0.75mm，加工效率为33分钟/卷，产能为43卷/天，1290卷/月。
实施例4
将3102铝合金粗轧坯料冷却至30℃，再以800mm/min的速度进行冷轧，入口带材厚度为10mm，冷轧过程中使用轧制润滑油，轧制润滑油的羟值为26mgKOH/g，皂化值为25mgKOH/g，油粘度为3.5mm2/s，透光率为84％，酸值为1.7mgKOH/g，水份为100ppm，温度为40℃，馏出率为91％，在冷轧过程中使用压缩空气对铝合金粗轧坯料进行吹扫，压缩空气的压力为0.5MPa，冷轧过程中使用的轧辊粗糙度为0.48μm，椭圆度为0.004mm，两端直径差为0.01mm，配对辊径差为0.03mm，所用支撑辊的粗糙度为0.95μm，椭圆度为0.01mm，两端直径差为0.007mm，配对辊径差为0.1mm，轧辊换辊周期为1.5天，支撑辊换辊周期为25天，得到冷轧后的铝合金铝卷A4。
本实施例中冷轧道次为2道次，第一道次的加工率为75％，第二道次加工率为70％，所得铝卷的厚度为0.75mm，加工效率为35分钟/卷，产能为39卷/天，1170卷/月。
实施例5
将3102铝合金粗轧坯料冷却至25℃，再以550mm/min的速度进行冷轧，入口带材厚度为9mm，冷轧过程中使用轧制润滑油，轧制润滑油的羟值为23mgKOH/g，皂化值为24mgKOH/g，油粘度为3.3mm2/s，透光率为83％，酸值为1.1mgKOH/g，水份为150ppm，温度为39℃，馏出率为92％，在冷轧过程中使用压缩空气对铝合金粗轧坯料进行吹扫，压缩空气的压力为0.4MPa，冷轧过程中使用的轧辊粗糙度为0.35μm，椭圆度为0.01mm，两端直径差为0.004mm，配对辊径差为0.05mm，所用支撑辊的粗糙度为0.8μm，椭圆度为0.005mm，两端直径差为0.01mm，配对辊径差为0.04mm，轧辊换辊周期为2天，支撑辊换辊周期为28天，得到冷轧后的铝合金铝卷A5。
本实施例中冷轧道次为2道次，第一道次的加工率为72％，第二道次加工率为70.24％，所得铝卷的厚度为0.75mm，加工效率为35分钟/卷，产能为39卷/天，1170卷/月。
对比例1
本对比例中使用与实施例1相同的铝合金粗轧坯料，采用实施例1所述的方法实施，与之不同的是，所使用的的轧制润滑油的羟值为11mgKOH/g，皂化值为20mgKOH/g，油粘度为2.8mm2/s，冷轧过程中使用的轧辊粗糙度为0.55μm，轧辊换辊周期为3天，支撑辊换辊周期为90天，得到冷轧后的铝合金铝卷D1。
本对比例中冷轧道次为3道次，第一道次的加工率为55.7％，第二道次加工率为53.2％，第三道次的加工率为48.32％，所得铝卷的厚度为0.75mm，加工效率为45分钟/卷，29卷/天，870卷/月。
对比例2
本对比例中使用与实施例1相同的铝合金粗轧坯料，采用实施例1所述的方法实施，与之不同的是，所使用的的轧制润滑油的羟值为10mgKOH/g，得到冷轧后的铝合金铝卷D2。
本对比例中冷轧道次为3道次，第一道次的加工率为54％，第二道次加工率为53％，第三道次的加工率为50.44％，所得铝卷的厚度为0.75mm，加工效率为42分钟/卷，产能为30卷/天，900卷/月。
对比例3
本对比例中使用与实施例1相同的铝合金粗轧坯料，采用实施例1所述的方法实施，与之不同的是，所使用的的轧制润滑油的油粘度为2mm2/s，得到冷轧后的铝合金铝卷D3。
本对比例中冷轧道次为3道次，第一道次的加工率为55％，第二道次加工率为52％，第三道次的加工率为50.4％，所得铝卷的厚度为0.75mm，加工效率为45分钟/卷，产能为29卷/天，870卷/月。
对比例4
本对比例中使用与实施例1相同的铝合金粗轧坯料，采用实施例1所述的方法实施，与之不同的是，所使用的的轧制润滑油的皂化值为12mgKOH/g，得到冷轧后的铝合金铝卷D4。
本对比例中冷轧道次为3道次，第一道次的加工率为56％，第二道次加工率为51％，第三道次的加工率为50.3％，所得铝卷的厚度为0.75mm，加工效率为42分钟/卷，产能为31卷/天，930卷/月。
对比例5
本对比例中使用与实施例1相同的铝合金粗轧坯料，采用实施例1所述的方法实施，与之不同的是，在冷轧过程中使用的轧辊粗糙度为0.6μm，得到冷轧后的铝合金铝卷D5。
本对比例中冷轧道次为3道次，第一道次的加工率为55％，第二道次加工率为53％，第三道次的加工率为49.34％，所得铝卷的厚度为0.75mm，加工效率为41分钟/卷，产能为31卷/天，930卷/月。
测试例1
测试A1-A5和D1-D5的抗拉强度，屈服强度以及延伸率。
结果如表1所示。
表1
编号
抗拉强度/MPa
屈服强度/MPa
延伸率/％
A1
345
320
2.3
A2
340
320
2
A3
338
321
2.1
A4
335
324
1.9
A5
340
317
1.8
D1
310
298
1.5
D2
316
300
1.8
D3
320
299
1.8
D4
322
300
1.7
D5
319
303
1.9
通过表1的结果可以看出，采用本发明的方法，冷轧得到的铝合金铝卷性能满足使用要求，而且采用本发明所述的方法提高了道次加工率，减少轧制道次，提高了生产效率，增加产能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
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