不对称铝锭热轧技术

fandongkun

爱励铝业公司设在德国科布伦茨市的铝板带轧制厂一台4064毫米的铝锭热轧机投产，虽然它不是世界上最大的，但创造了热轧机的三个第一：开口度最大，达800毫米，可以一口吃进最厚的特大铝锭；轧制力最大，比世界轧机王——美铝公司达文波特轧制厂5588毫米的还大16%，是一个名副其实的大力士；是世界上首台不对称轧制即蛇形轧制四辊不可逆式铝锭轧机。

科布伦茨轧制厂不对称轧机的投产，在世界铝锭热轧技术与热轧机设计制造方面都具有里程碑意义。这种热轧机的设计有一定的难度，在制造方面也需要更为精湛的技艺。它的主要优点和特点可简单归纳为以下几个方面：

（1）是一项最新的轧制技术，轧制件上部的变形速度与下部的变形速度不再相同，轧辊向轧件施加的巨大横向压力，可在轧件内引起大的剪切应力，使金属发生准压力应变，使材料的组织与常规轧制有较大差别。因为上下辊错位，错位范围内的金属受到剪切力，相当于剧烈变形，晶粒更加细小，组织也更均匀，使材料的疲劳强度、冲击韧性与断裂韧性均有所提高。

（2）上下轧辊错开，改变了原本靠摩擦系数与咬入角正切值关系决定的咬入过程，使咬入更容易，更易于轧制厚的板材。

（3）可以采用更大的道次变形率，轧制厚达800毫米的锭，一方面可提高生产率，更重要的是可提高材料的性能，特别是可显著提高材料的各向同性，可以生产厚度大于250毫米的板。过去飞机制造业对于厚度250毫米以上的零件是用锻件加工的，而现在可改用板材加工，不但加工效率更高，而且更经济与灵活。另外当零件形状改变时，锻件生产须更换模具，而用厚板加工只要重新设置一下数控机床的程序即可。

（4）用这种工艺生产的铝合金薄板具有很高的韧性和宽的损伤容限、更高的抗损坏性，可与复合材料性能相媲美，用于制造飞机机身下蒙皮和机翼上蒙皮，这些位置都是易损的关键部位，可以减少维修工作量，降低维护成本。因为热轧的变形量大、变形均匀，又有剪切力参与，可使材料中的孔隙、裂纹数量大为减少，尺寸大为降低，使产品机械加工后的表面品质大幅提高，成形也更好些。