Прокатка алюминиевых сплавов

Если честно, каждый раз слышу ?прокатка алюминиевых сплавов? — хочется спросить: вы про ту, что в учебниках, или про ту, что в 4 утра с дымящимся валком? Вот возьмём ту же ООО ?Сучжоу Ляньсинь Новые материалы и технологии? — на сайте красиво пишут про алюминиевые сплавы, а в цеху прокатчик Василий с утра орёт, потому что прокатка алюминиевых сплавов на стане 1450 опять дала волну. И это не теория, это 20 лет опыта в металле.

Почему алюминий не сталь: главные ошибки при прокатке

Многие думают, что если гнуть сталь научились, то с алюминием — как с густым мёдом. Ан нет: тут и температурный режим плавает, и скорость подачи критична. Помню, на прокатке алюминиевых сплавов серии 6xxx в Ляньсинь пробовали увеличить обжатие с 30% до 40% — получили трещины по кромке. Пришлось откатывать до 25%, но с подогревом валков до 80°C. Мелочь? А без неё — брак.

Ещё частый кошмар — разнотолщинность. На том же стане для алюминиевых сплавов 7075 бывало, что середина ленты уходит в плюс 0,1 мм, а края — в минус. Решение? Не просто регулировка давления, а калибровка валков с поправкой на тепловое расширение. И да, это не из ГОСТа, это с пятой смены записи в цеховом журнале.

Кстати, про сплавы. В ООО ?Сучжоу Ляньсинь? с их ассортиментом — от титано-меди до бериллиевой бронзы — знают: если для прокатки алюминиевых сплавов взять параметры от меди, будет ?слёзный? металл. Алюминий требует меньших усилий, но большей точности по температуре. Иначе липнет к валкам, а потом — чистка абразивами, которую никто не любит.

Оборудование: что работает, а что — имитация

У нас в Ляньсинь стоит станой китайский, модифицированный под алюминиевые сплавы. Но если честно, даже он не спасает, когда подача сырца идёт с перекосом. Однажды поставили партию слитков с микротрещинами — на выходе получили ?рыбью чешую?. Пришлось резать в лом, хотя по химсоставу всё было идеально.

Система охлаждения — отдельная тема. Для прокатки алюминиевых сплавов серии 2xxx мы перешли на водно-масляную эмульсию, но не ту, что для стали, а с присадками против коррозии. Без этого алюминий темнел, и заказчики из авиации отказывались принимать.

И да, про точность. Если для титановых сплавов допуск ±0,05 мм — норма, то для алюминиевых сплавов часто требуют ±0,02 мм. И это не прихоть, а необходимость для тех же радиаторов. На сайте Ляньсинь пишут про обработку металлических профилей нестандартной формы — так вот, 80% проблем начинаются именно с неточностей прокатки.

Реальные кейсы: от успехов до провалов

Был заказ на ленту из алюминиевого сплава 5052 для пищевой промышленности. Технологи дали режим: нагрев до 350°C, обжатие 50%. Но на практике — поверхность пошла оранжевыми пятнами. Оказалось, в составе был магний, который при перегреве окислялся. Снизили до 320°C — пятна исчезли, но пришлось увеличить число проходов. Время выросло, зато брака не было.

А вот с прокаткой алюминиевых сплавов для электротехники — сложнее. Требовалась высокая электропроводность, но при механической прочности. Использовали сплав 6101, но после отжига твёрдость падала. Пришлось внедрять контролируемое охлаждение на выходе из стана. Не идеально, но работает.

Провальный случай? Пытались прокатать алюминий с медным покрытием для композитных материалов. На бумаге — отличная идея, на практике — медь отслаивалась уже на втором проходе. В итоге перешли на прессование, хотя изначально хотели сэкономить на прокатке алюминиевых сплавов. Вывод: не всё, что можно прокатать, нужно прокатывать.

Нюансы, которые не пишут в техкартах

Например, чистота поверхности. Для алюминиевых сплавов часто используют полированные валки, но если абразивная обработка была с перекосом — будут царапины. Мы в Ляньсинь перешли на валки с хромировкой, но и это не панацея: при работе со сплавами серии 7xxx хром быстро изнашивается.

Ещё момент — остаточные напряжения. После прокатки алюминиевых сплавов без отжига детали ведёт при механической обработке. Особенно это критично для тонкостенных профилей. Решение? Промежуточный отжиг, даже если технология его не предусматривает. Да, дороже, но меньше брака.

И наконец, человеческий фактор. Опытный оператор по шуму стана определяет, когда начинается проскальзывание. А новичок будет гнать по датчикам — и получит разнотолщинность. У нас в цеху до сих пор спорят, нужна ли полная автоматизация для прокатки алюминиевых сплавов. Пока склоняюсь к гибридному варианту.

Что в итоге? Практика против шаблонов

Если обобщать, прокатка алюминиевых сплавов — это не про соблюдение ГОСТов, а про понимание физики процесса. В ООО ?Сучжоу Ляньсинь? мы часто отходим от стандартов, потому что каждая партия сырца — немного разная. И это нормально.

Сейчас, кстати, экспериментируем с комбинированной обработкой: после прокатки — прессование для медно-алюминиевых композитов. Получается интересно, но пока дорого. Возможно, через год будет иначе.

Так что если хотите гнать алюминий без проблем — забудьте про универсальные рецепты. Смотрите на металл, слушайте стан и не бойтесь менять параметры на ходу. И да, всегда оставляйте запас по времени — потому что прокатка алюминиевых сплавов любит сюрпризы.