Estratégias de prevenção e controle para taxas de formação de anéis excessivamente altas no processo de trefilação de círculos de alumínio

EU. Principais causas e padrões quantitativos da taxa de ganho

(EU) Padrões Quantitativos e Base de Julgamento

(II) Análise das Causas Fundamentais

1. Impacto do material e da composição química: O conteúdo e a proporção de elementos Fe e Si em alumínio puro e ligas de alumínio desempenham um papel fundamental na formação de textura. Fe tende a induzir a formação de textura R, resultando em orelha a 45°; Si promove facilmente a formação de textura cúbica, causando orelhas em 0° e 90°. Um desequilíbrio entre os dois irá exacerbar a anisotropia. Por exemplo, em 1060 círculos de alumínio puro, quando o teor de Fe é 0.23% e o conteúdo de Si é 0.11%, o equilíbrio da textura é facilmente quebrado, e o risco de orelha aumenta significativamente.
2. Desvios nos processos de laminação e recozimento: Redução de laminação a frio, temperatura de recozimento, e o tempo de espera determinam diretamente a distribuição da textura. Os círculos de alumínio no estado laminado produzem principalmente orelhas de 45°, e mudanças na redução de rolamento não têm impacto significativo na taxa de brinco; após recozimento de recristalização, é provável que ocorram curvas em 0° e 90° quando a redução de rolamento estiver na faixa de 80%~90%, e o recozimento intermediário de alta temperatura pode, inversamente, aumentar a taxa de orelha. Além disso, a laminação unidirecional tende a fortalecer a anisotropia da textura, aumentando ainda mais o risco de orelha.
3. Fatores Auxiliares de Processos e Equipamentos: Precisão de corte insuficiente de círculos de alumínio (planicidade da borda, concentricidade), parâmetros de matriz de desenho (raio de filete, liberação), e más condições de lubrificação amplificarão a anisotropia inerente do material, levando à concentração de estresse local e à formação de orelhas anormais.

II. Estratégias práticas para prevenção e controle de todo o processo de taxas de ganho excessivamente altas

(EU) Otimize a fórmula do material e equilibre a composição química

• Controle da relação Fe/Si: Ajuste de acordo com os requisitos de direção do brinco. Para suprimir a orelha de 45°, a relação Fe/Si pode ser adequadamente reduzida, e o efeito de indução do Fe na textura R pode ser enfraquecido pela formação de compostos entre Si e Fe; para reduzir a orelha em 0° e 90°, a relação Fe/Si pode ser moderadamente aumentada para aumentar a proporção de textura aleatória.
• Melhorar a pureza material: Para cenários de aplicativos de alta tecnologia, controlar o teor de alumínio acima 99.6% para reduzir a interferência de outras impurezas na textura. Enquanto isso, tratamento de homogeneização (como manter a 615±10°C por 15~20h) é adotado para eliminar a segregação da composição dentro do lingote, refinar grãos, e reduzir a anisotropia.

Tabela de comparação de parâmetros do processo de controle de taxa de orelha para diferentes tipos de alumínio

(II) Regular com precisão o processo de laminação e otimizar a distribuição de textura

• Controlar a redução da laminação a frio: Determine uma faixa razoável de redução de laminação em combinação com o processo de recozimento para evitar redução extrema. Por exemplo, para 1060 círculos de alumínio, se o processo de recozimento 420℃/4h for adotado, a redução da laminação a frio pode ser controlada em 75% ~ 80% ou acima 90% para reduzir o risco de sobreposição de orelhas a 0°, 90° e 45°.
• Adote a tecnologia de rolamento cruzado: Substitua a laminação unidirecional para interromper a orientação dos grãos, alterando a direção da laminação, aumentar a proporção de textura aleatória, e enfraquecer a anisotropia causada pela orientação preferencial. Durante o rolamento, a taxa de redução deve ser mantida uniforme para evitar deformação local excessiva.
• Otimize os parâmetros de laminação a quente: Para círculos de alumínio que requerem laminação a frio subsequente, controlar a temperatura inicial da laminação a quente em 480 ~ 510 ℃ e a temperatura de laminação final em 280 ~ 330 ℃ para garantir grãos uniformes da tira laminada e estabelecer uma base para processos subsequentes. Henan Huawei Alumínio Co., Ltda. adota tecnologia de laminação cruzada multipass combinada com parâmetros precisos de laminação a quente, e em conjunto com suas vantagens maduras de processamento a frio, pode controlar de forma estável a taxa de brincos de círculos de alumínio de alta qualidade dentro 1.5%, equilibrando a precisão do produto e a eficiência da produção.

Tabela de comparação do impacto dos métodos de laminação na taxa de formação de círculos de alumínio

(III) Projetar cientificamente o processo de recozimento e estabilizar o estado da textura

• Otimização de recozimento intermediário: Para produtos laminados a frio com múltiplas passagens, controlar a temperatura de recozimento intermediário em 400 ~ 450 ℃ e a velocidade de processamento da tira em 30 ~ 35m/min para eliminar o endurecimento causado pela laminação a frio e evitar o acúmulo excessivo de textura. Observe que o recozimento intermediário em alta temperatura pode aumentar a taxa de formação de orelha em 0° e 90°, que precisa ser ajustado em combinação com a redução de laminação final.
• Controle Final de Recozimento: A temperatura de recozimento final deve ser inferior à temperatura de recozimento intermediária. Por exemplo, o recozimento final de 5052 círculos de liga de alumínio podem ser ajustados em 320 ~ 380 ℃ com uma velocidade de processamento de 20 ~ 30 m/min. O aquecimento uniforme é obtido através de um forno de recozimento contínuo flutuante a ar para refinar os grãos e equilibrar a proporção da textura do cubo e da textura R.

(4) Padronize Processos Auxiliares e Reduza Interferências Externas

• Melhore a precisão do corte: Adote corte a laser ou equipamento de estampagem de alta precisão para garantir o nivelamento da borda dos círculos de alumínio e erro de concentricidade ≤0,05 mm, evitando anormalidades de deformação local durante o desenho causadas pela concentração de tensão na borda. Um leve tratamento de alívio de tensão pode ser realizado após o corte para eliminar a tensão residual na borda.
• Otimize os parâmetros de matriz e desenho: Ajuste o raio do filete e a folga da matriz e do punção de acordo com a espessura do círculo de alumínio para evitar tensão local excessiva causada por filetes de matriz muito pequenos; controlar a velocidade de desenho para ser uniforme e estável, e a força do suporte em branco deve ser distribuída uniformemente para reduzir o desgaste causado por tensões irregulares.
• Melhore as condições de lubrificação: Selecione meios lubrificantes especiais adequados para trefilação de alumínio para garantir lubrificação uniforme da superfície de contato durante a trefilação, reduzir a resistência ao atrito, e evitar diferenças de deformação locais exacerbadas.

Tabela de pontos de teste de processo completo para taxa de brinco de círculo de alumínio

(V) Fortaleça os testes de processos e estabeleça controle de circuito fechado

• Teste de matérias-primas: Antes de armazenar cada lote de tiras de alumínio, realizar testes de audição de acordo com GB/T 15825.7-1995 para medir a taxa e direção do brinco, analisar o estado da textura, e proibir a colocação em produção de matérias-primas não qualificadas.
• Inspeção de Amostragem de Processo: Extraia amostras para testes de desenho após laminação e recozimento para monitorar a tendência de mudança da taxa de brinco. Se a taxa de orelha for anormal (como exceder 1.5 vezes o limite de controle), investigue e ajuste imediatamente os parâmetros do processo (como temperatura de recozimento e redução de laminação).
• Reinspeção do produto acabado: Realizar testes de taxa de ganho nos produtos acabados desenhados, e otimizar reversamente o processo frontal em combinação com a direção da orelha para formar um controle de circuito fechado de “teste-análise-ajuste-verificação”.

III. Problemas comuns e soluções direcionadas

4. Conclusão