铝合金中厚板技术调研报告

一、铝合金厚板的分类

1、按照厚度分类

按照美国AA标准，厚度小于0.15mm为铝箔，厚度0.15mm～6.35mm 为薄板，厚度大于6.35的为厚板。综合各方面的情况，可将铝合金板按厚度分为特薄板(0.2～0.5)、薄板(0.5～<4.5mm)、中板(4.5mm～35mm)、厚板(>35～80mm)、特厚板(>80～200mm)、极厚板(>200～1000mm)。

2、根据合金元素的含量和加工工艺的特点分类

根据合金元素的含量和加工工艺的特点分类，铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金两类，但轧制厚板占85%以上。

3、根据材料的状态分类

根据材料的状态可分为不可热处理和可热处理的，前者约占40%弱，而后者约占60%强。

二、厚板的生产方法

厚板的生产方法分为两种，即铸锭热轧法和铸造法。凡是厚度大于200mm的极厚板都是铸造的，因为全球热粗轧机的开口度都没有超过700mm的，不能扎出冶金组织均匀的厚度在200mm以上的热轧厚板。在此需要指出的是，铸造厚板仍是用变形铝合金铸造的。对于铸造厚板最主要的要求是：晶粒细小，组织细密、均匀，无偏析，无疏松；在机械加工时或加工后不存在可能引起的变形的残余应力，具有很高地尺寸稳定性。

热轧法1、书籍调研

1)铝合金中厚板生产技术

2、期刊调研

1)铝合金中厚板的生产、市场与应用

2)铝合金厚板的性能、应用与市场

配料-熔炼-精炼/除气/净化-铸造-均匀化退火-锯切头尾-铣面-加热-热轧-剪切-冷轧(仅对厚度薄的厚板)-固溶热处理与淬火(仅对6XXX、2XXX、7XXX系合金，对5XXX系合金进行退火或稳定化处理，对热处理可强化合金O状态材料则进行完全退火处理)-预拉伸-超声波探伤-人工时效(对2XXX系合金的一些产品不可进行)-涡流电导率检测-锯切或精密裁切-包装-入库或发运。

3)5083-H321铝合金厚板生产工艺

存在的问题：东北轻合金有限责任公司还没有厚度12.5mm～75mm 的5083铝合金H321状态板材的成型生产工艺制度。

解决方案:熔铸-均匀化处理-锯切-铣面-加热-热轧-剪切-中间退火-冷轧-稳定化退火-矫直-预拉伸-锯切-成品检验。对应的工艺参数数为：热轧板预留30%的冷轧加工率，中间退火，在扎机上冷轧至成品厚度，稳定化的退火温度90℃-100℃，保温时间1小时，其它的工艺参数按照铝合金5083合金现行工艺。

4)5754-H32厚板工艺研究

5754-H32板材生产工艺：熔铸-均火-锯切-铣面-加热-热轧-剪切中间退火-二重轧制-中间退火-性能检测。

对应的工艺参数为:热轧板预留25%-35%的冷轧加工率，中间退火，在扎机上冷轧至成品厚度，稳定化的退火温度140℃-150℃，保温时间1小时，其它的工艺参数按照铝合金5754合金现行工艺。

3、专利调研

1)铝合金超厚板的生产方法

技术问题：现有的大型铝合金超厚板无法用小厚度规格的铸

锭在小辊径上生产。

技术关键：铝合金超厚板生产中使铸态组织转变为扎态的组

织。

技术方案：将熔铸好的厚度≤515mm的铝合金铸锭，加热至

所需的热锻温度后进行锻造，然后进行加热和热

轧轧制到所需的厚度。在进行锻造之前可以先对

铸锭进行铣面处理，以先将铸造缺陷洗尽。

2)一种铝合金热轧中厚板的生产工艺

技术问题：现有的5083合金板材在轧制加工中主要存在以下

的几个难点：1、5083需要热处理，使得生产周期

太长；2、轧制时容易裂边；3、厚度和板形难以控

制；4、控制油斑和擦画伤。

技术方案: 熔炼、铸造、铣面、加热、热粗轧/热精轧、叠板/

矫直、锯切、包装入库。

针对上述的技术问题，该技术方案采取了相应的措施：

1、均匀工艺。先铣面，再进行加热和均热，缩短了生产周期。

2、解决裂变的问题，主要采取了铣侧边和滚边的两项措施进

行控制。

3、控制厚度和板型，主要采取的措施有：优化板材后三道生

产工艺参数。

4、控制油斑和擦画伤，主要采取的措施为：使用大铸锭生产

时，采取在轧制到切头尾厚度时用剪切机中断为两段，分

别轧制。

3)铝合金厚板及其制造方法

技术问题：表面瑕疵不仅影响产品的外观美观，也是损坏产品功能的重大品质缺陷，使产品的成品率下降；实施表面

处理后，由于后述的Ti-B的熔解残余，存在轧制平行

方向上产生约3μm长度左右的黑线状的表面缺陷的

麻烦。

技术目的:能够制造成真空装置用室那样的半导体相关装置等的良好的板厚精度及平坦性，同时能够抑制瑕疵或黑线导

致的表面缺陷。

技术方案：

4)一种高强度大型铝合金板材的制造工艺

技术问题：1、以往熔炼炉的加热源多为煤炭、燃油、电力等，污

染大，能耗高；2、金属原料在熔炼成金属后直接

进入铸造机铸造，难以保证熔液的铸造温度，影响

性能和成品率；3、铸造工艺中铸锭最大的长度受

限；4、毛坯热处理技术单一、落后。

技术目的：改变传统熔炼炉存在的高污染、搞能耗的现象，并且铸造出的铝合金板具有良好的机械性能和及优良的加

工质量。

技术方案：配料、熔炼、检验、静置、铸造、锯切与铣面、加热处理、热轧、淬火、时效和成品剪切。

5）列车车厢用铝合金板材的制造方法

技术问题：5383合金在生产中存在热轧开裂、非比例延伸强度低、板材进行机械加工时变形翘曲等问题。

技术目的：解决5383合金在生产中存在热轧开裂、非比例延伸强度低、板材进行机械加工时变形翘曲等问题。

技术方案：一、熔炼铸造合金铸锭。

二、均匀化退火，温度为450℃至480℃，保温时间

35小时。

三、热轧，加热温度为450℃至480℃，保温时间4至

8小时，并且根据成品板材的厚度，预留20%至

25%的冷轧加工量。

四、冷轧达到成品厚度。

五、稳定化处理，稳定温度为80℃至100℃，保温时

间为6小时。

4、轧制厚板生产的关键工序