第七章板 带材生产工艺及缺陷控制
第一节 板带材产品及生产流程
一、板带材主要产品及技术要求
铜及铜合金板带材生产是轧制生产的主要产品之一。产品以合金分类有:纯钢产品、黄铜产品、青铜产品、白铜产品,以规格分类有:厚板、宽板、薄板、宽带和窄带等;以性能和状态分类有:热轧产品(R)、软状态产品(M)、1/3硬产品(Y3),半硬产品(Y2)、硬产品(Y)、特硬产品(T)、特软产品(TM)和热处理产品C,CY,CS,YS)等。其中C表示软状态,即淬火状态;CY 表示硬状态,即淬火后冷轧状态;CS表示淬火后时效处理状态;YS表示冷轧后时效处理状态。以生产方法分类有:热轧产品、冷轧产品;以产品要求分类有:普通板带和特殊板带等。
板材与带材的区别主要是宽度和长度。一般宽度范围在600~3000mm,长度小于6000mm 的为板材,宽度小于600mm、长度大于6000mm的通常称为带,但这只是个大体范围,并没有特别严格的界限。板带材按厚度也常说厚板和薄板、厚带和薄带。一般厚度范围在(0.5- 5)mm的称薄板,厚度(5-40)mm的称厚板,有些热轧厚板可达75mm以上。带材的厚度通常(0.05~2.0)mm大于1.2mm 的为厚带,厚度小于0.05mm的为箔。
产品按轧制温度分类,有热轧板和冷轧板,热轧板多以一定长度的片状包装出厂,带材成品都以冷轧法生产,多以卷的形式包装出厂,也有把宽度小于200mm宽、长比较大(一般大于2:5)的板材叫条材,或把宽度较窄、长度较短不能卷曲的带叫条材。
板带村的产品在出厂时,都要提供达到全面品质要求,即国家制订的产品技术条件,又称技术标准。
表8-7-1所示为铜合金板材产品的品种、规格及标准;表8-7-2为铜合金带材产品的品种、规格及标准。
二、生产流程的制订原则与分类
生产流程是从铸锭到产品所经过的一系列生产工序,亦称生产工艺流程。每种产品都要根据合金的特性、品种、类型以及技术条件的要求,合理的选择生产方法和工序,以确保生产出品质合格的产品。
制订生产流程总的原则是:节能、高效、保质、污染少和经济。具体如下:
(1)充分利用合金的塑性,尽可能地使整个流程连续化,尽可能地减少中间退火及酸洗工序,轧制道次少,生产周期短,劳动生产率高。
(2)产品品质满足技术条件要求,产品率高,生产成本低。
(3)结合具体设备条件,各工序合理安排,设备负荷均衡,既保证设备安全运转,又能充分发挥设备潜力。
(4)劳动条件好,对人身体无害、对周围环境污染少或无污染。
常用的生产流程,按轧制方式可分为块式法和带式法。按铸锭的开坯方式分,有热轧法和冷轧法。
块式法
这是一种老式生产方法,它是将锭坯经过热轧或冷轧,再剪切成一定长度的板坯,直至冷轧出成品的方法。其特点是设备简单,投资少,操作方便,灵活性大,调整容易;其缺点是生产效率低,劳动强度大,中间退火次数多,生产周期长,耗能大,金属工艺损失大,成品率低,产品品质不易控制。可以在产量小、品种多、建设周期短的中、小型工厂中采用的。
带式法
这是一种近代的大生产方式,它是将锭坯,经过热轧开坯,卷取成卷进行冷轧,最后剪切成板或分切成带的生产方法。特点是可采用大铸锭,进行高速轧制,易于连续化、机械化的大生产,劳动生产效率高,单位产品耗能少,可采用高度自动化控制产品品质好,劳动强度小、生产条件好;缺点是设备复杂,一次性投资大,建设周期长,灵活性差。适于产量大、规格大,品质要求高的生产,是大型工厂所采用的生产方法。虽然投资大、建设周期长。特别是由于技术的高度进步,坯料和带村可以通过焊接,卷重可达! 吨以上。带式法生产正向连续化、自动化、大型化、高精度化发展。
热轧法
它是除了锡锌铅青铜、高铅黄铜等极少数品种外,都要经过热轧工艺过程。对于热轧状态的产品,都是由热轧直接轧制而成的。热轧方法是铸坯加热后进行轧制的生产方法,它充分利用了金属的高温塑性和低变形抗力,采用大压下车来提高生产率,达到高效、节能的目的。但热轧生产的产品尺寸偏差大,表面品质差、性能不易控制。所以,热轧法生产多用来生产板或带坯,以及精度要求不高的产品。