Systematisch verbeterplan voor oppervlakteafwerking van 5052 Warmgewalste schijven van aluminiumlegering

Om de oppervlakteruwheid stabiel te verminderen (Ra) van 5052 warmgewalste aluminium schijven van 1,0–3,0 μm tot lager 0.4 urn, of zelfs een spiegelafwerking bereiken, een systematische optimalisatie van de volgende vier sleutelgebieden is vereist, vasthouden aan de principes van “broncontrole, precisie verwerking, en ultieme behandeling.”

1. Heetwalsproces: Precisiecontrole bij de bron

Deze fase heeft tot doel een uniform te verkrijgen, schone warmgewalste blanco, het leggen van de basis voor de daaropvolgende afwerking.

1.1 Volledige cyclusrolbeheer

  • Oppervlaktekwaliteit: Werkrollen moeten ondergaan uiterst nauwkeurig slijpen, met een initiële oppervlakteruwheid Ra ≤ 0.3 urn. Zet een strikt inspectiesysteem op; na elke 100-200 ton geproduceerd of per productiecyclus, rollen moeten worden geïnspecteerd en opnieuw worden geslepen/vervangen om putjes te voorkomen, aluminium pick-up, en krassen.
  • Online schoonmaak: Rust de uitgangszijde van voor- en nabewerkingsmolens uit met hoge sterkte online borstelrollen​ (staal of nylon) om aluminiumdeeltjes en oxidefilms continu van het roloppervlak te verwijderen, het handhaven van uniforme en stabiele rolomstandigheden.
  • Rol materiaal: Gebruik bij voorkeur rollen met hoge hardheid en slijtvastheid, zoals hoog-chroom gietijzer of rollen met een harde legering, om de duur van een hoge oppervlakteafwerking te verlengen en de neiging tot aluminiumopname te verminderen.

1.2 Nauwkeurige afstemming van procesparameters

  • Temperatuurvenster: Houd strikt toezicht op de beginwalstemperatuur​ tussen 480–520°C en de afwerkingswalstemperatuur​ niet lager dan 300–350°C. Overmatig hoge temperaturen verhogen de opname en oxidatie, terwijl extreem lage temperaturen het risico op oppervlaktescheuren vergroten.
  • Vervormingsschema: Adopteer een “meerdere passen, kleine reductie”strategie, met een aanbevolen reductiepercentage van één doorgang ≤15%, om uniforme vervorming te garanderen en defecten zoals sinaasappelschillen en microscheurtjes te voorkomen.
  • Snelheidsmatching: De rolsnelheid moet worden gecoördineerd met de smerings- en koelmogelijkheden. Een stal, lage snelheid van 70–100 m/min tijdens voorbewerken​ wordt aanbevolen om trillingen op het oppervlak, veroorzaakt door trillingen van de apparatuur, tot een minimum te beperken.

1.3 Synergetische smering en koeling

  • Smeringsgarantie: Gebruik een speciale warmwalsemulsie met hoge extreme drukprestaties en lage viscositeit, met een concentratie gecontroleerd tussen 3% en 5%. Optimaliseer de lay-out van de spuitdoppen en de spuitdruk om een ​​continue spuitdruk te garanderen, Er vormt zich een stabiele smeerfilm in de bijtzone van het rolmateriaal, effectief verminderen van wrijving en pick-up.
  • Intensieve koelingscontrole: Maak gebruik van een gesegmenteerd, sterke convectiekoeling​ systeem om de rolwarmte snel en gelijkmatig af te voeren, het onderdrukken van oppervlakteoxidatie en secundaire opname veroorzaakt door hoge striptemperaturen.

2. Koudwalsen en afwerken: De belangrijkste verbeteringsfase

Koudwalsen maakt het oppervlak verder vlak en verfijnt de microstructuur, vertegenwoordigt de kernstap voor het bereiken van een sprong in Ra-reductie.

  1. Uitsplitsing rollen (Nivellering): Gebruik Werkrollen met EDT-textuur​ (Ra 1,5–2,5 μm) voor de eerste passage met een reductieratio ≥30%, gericht op het elimineren van zwarte lijnen, kleurverschillen, en macroscopische oneffenheden die het gevolg zijn van warmwalsen.
  2. Voltooi het rollen (Verhelderend): Schakel over naar superfijn gemalen werkrollen​ (Ra ≤ 0.3 urn). Zorg voor een uniform, helder gerold oppervlak met Ra stabiel binnenin gecontroleerd 0.4–0,8 μm​ via een proces met ≥2 passages en een totale reductieratio ≥50%.
  3. Spanningsnivellering: Toepassen lage rek (0.5%–1,5%)​ rekbuignivellering om de vlakheid te verbeteren, terwijl de interne spanning verder wordt verlicht en het micro-oppervlak gladder wordt.

3. Daaropvolgende oppervlaktebehandeling: Het bereiken van de ultieme finish

Selecteer het juiste oppervlaktebehandelingsproces op basis van de uiteindelijke toepassingsvereisten om de overgang van precisie- naar spiegelgladde afwerking te bereiken.

3.1 Mechanisch polijsten (Op grote schaal gebruikt)

  • Proces: Ruw polijsten (800#–1200#) → Middelmatig polijsten (1500#–2000#) → Fijn polijsten (polijstmiddel/doekwiel).
  • Resultaat: Kan een bereiken satijn tot spiegelafwerking, het reduceren van Ra tot 0.1–0,4 μm. Controleer de druk en snelheid om oververhitting en oxidatie te voorkomen.

3.2 Elektrolytisch polijsten (Hoogwaardige spiegelafwerking)

  • Beginsel: Egaliseert het microscopische oppervlakteprofiel door middel van elektrochemische selectieve oplossing.
  • Resultaat: Produceert een stressvrij, hoogglans superspiegel​ eindig met Ra ≤ 0.1 urn, terwijl de corrosieweerstand wordt verbeterd. Proces: Ontvetten → Elektrolytisch polijsten → Neutraliseren → Spoelen → Drogen.

3.3 Chemische behandeling (Efficiënt en uniform)

  • Chemisch polijsten: Uitgevoerd in een fosfor-zwavelzuursysteem om snel een uniform te verkrijgen, helder oppervlak met Ra ongeveer 0,4–0,8 μm.
  • Alkalisch etsen: Maakt gebruik van een milde alkalische oplossing (bijv., NaOH 50–80 g/l) als voorbehandeling om de natuurlijke oxidefilm en kleine defecten gelijkmatig te verwijderen.

3.4 Reiniging en bescherming (Kwaliteitsborging)

  • Diepe reiniging: Gebruik alkalische reinigers gecombineerd met ultrasoon​ reiniging om alle olie en resten van eerdere processen grondig te verwijderen.
  • Onmiddellijke bescherming: Presteren chromaatvrije passivatieof breng een PE-beschermfolie aan​ onmiddellijk na het reinigen om oxidatievlekken of krassen tijdens opslag en transport te voorkomen.

4. Diagnose van veelvoorkomende defecten en snelle tegenmaatregelen

Defect uiterlijk Primaire oorzaak Corrigerende en preventieve acties
Aluminium pick-up / Zwarte lijnen​ Te hoge walstemperatuur, slechte smering, onrein roloppervlak Controleer strikt het temperatuurvenster; optimaliseer warmwalsoliespray; versterk online poetsen; wissel rollen op schema.
Sinaasappelschil / Pitten​ Niet-uniforme vervorming, grove korrels door hoge eindtemperatuur, ruw roloppervlak Implementeer multi-pass met kleine reductie; controle van de afwerkingstemperatuur; gebruik en onderhoud uiterst nauwkeurige rollen.
Krassen / Chatter-merken​ Harde deeltjes op geleidingsapparatuur, trillingen van de molen, snelheidsschommelingen Geleidingsrollen grondig reinigen, stabilisatoren; inspecteer de funderingen en bouten van de apparatuur en draai ze vast; stabiliseren van de rolsnelheid.
Oxidatie tint / Saaiheid​ Langzame afkoelsnelheid, onvolledige reiniging, onjuiste opslagomgeving Zorg voor een intensieve koelingsefficiëntie; gestandaardiseerde reinigingsprocedures uitvoeren; direct na de behandeling passiveren of filmen.

5. Oppervlakteafwerking, doelsysteem en inspectiecontrole

Zorg voor duidelijke kwaliteitsniveaus en inspectiemethoden voor gesloten-luscontrole.

  • Industriële kwaliteit: Ra 0.8–1,6 μm​ (Standaard warmwalsen + Koudwalsen)
  • Precisiekwaliteit: Ra 0.4–0,8 μm​ (Geoptimaliseerd koudwalsen + Mechanisch polijsten)
  • Spiegelkwaliteit: Ra ≤ 0.2 urn​ (Elektrolytisch polijsten / Superafwerking)

Inspectiemethoden:

  • Ruwheid: Gebruik contact of non-contact oppervlakteruwheidstesters​ om periodiek Ra-waarden te meten. Kritieke producten vereisen 100% inspectie of verhoogde bemonsteringsfrequentie.
  • Glans: Voor spiegelafgewerkte producten met uitstralingseisen, evaluatie aanvullen met a 60° glansmetervoor kwantitatieve beoordeling.