去南南铝总体上了解了工厂中熔铸,热处理,塑性加工这三个方面,接下来我将就这三个方面进行对我南南铝之行的总结和体会。 先说熔铸方面,南南铝的生产从铝锭和废的铝加工产品开始,首先铝锭和我之前想的不太一样,铝锭并不是很规则的形状,它的形状便于运输中的磊叠,并且设计的厚度使之在熔融过程中便于较快融化,其中废铝的重新利用提高了铝的利用率,降低了生产成本,熔融采用的是电阻炉加热,通过加入各种合金元素使之形成各种符合性能的合金,其中的精炼步骤尤为重要,加入氯气,去除铝水中的碱性金属离子,氩气使不溶性杂质去除。还经过过滤装置,具体来说是一种滤布,可想那种滤布的耐高温性和过滤性都是极佳的。经过熔铸的地方时,铸造的磨具藏于地下,节省了工厂空间,每次每台电阻炉生产28根铝棒,提高了生产率,其中利用一种神奇的石墨环使之在磨具口小范围内结晶,调整底下活塞的速度使之边结晶边落下,其中采用冷却水冷却,其产生的废热老师傅说的是只用于工厂后面的澡堂,和循环,还是挺浪费的,还有其中生产一炉的铝棒时间是55min。 热处理阶段,热处理是这次我见过的最多的,金属加工过程中改善加工性能,去除应力,提高金属力学性能,消除偏析,细化晶粒等,都需要用到热处理工艺,退火,正火,淬火,回火,四把火在这次实习中随处可见,虽然解说的老师傅有时候会说成其他名字,但是实际上就是这四把火的拓展,其中熔铸完进行退火,消除铝棒的铸造应力,改善其加工性能,便于后来的挤压过程,挤压过程有空冷淬火过程,鼓风机加快冷却速度,加工完后,还有时效过程。我之前以为如何淬火后进行处理一定是回火。于是我查了下有关资料。如下: 绝大多数进行时效强化的合金,原始组织都是由一种固溶体和某些金属化合物所组成。固溶体的溶解度随温度的上升而增大。在时效处理前进行淬火,就是为了在加热时使尽量多的溶质溶入固溶体,随后在快速冷却中溶解度虽然下降,但过剩的溶质来不及从固溶体中分析出来,而形成过饱和固溶体。为达到这一目的而进行的淬火常称为固溶热处理。 经过长期反复研究证实,时效强化的实质是从过饱和固溶体中析出许多非常细小的沉淀物颗粒(一般是金属化合物,也可能是过饱和固溶体中的溶质原子在许多微小地区聚集),形成一些体积很小的溶质原子富集区。 在时效处理前进行固溶处理时,加热温度必须严格控制,以便使溶质原子能最大限度地固溶到固溶体中,同时又不致使合金发生熔化。许多铝合金固溶处理加热温度容许的偏差只有5℃左右。进行人工时效处理,必须严格控制加热温度和保温时间,才能得到比较理想的强化效果。生产中有时采用分段时效,即先在室温或比室温稍高的温度下保温一段时间,然后在更高的温度下再保温一段时间。这样作有时会得到较好的效果。
热处理的时候也讲究成本的,我计算了下,熔铸车间老师傅说炉子可以放70根铝棒,而每次热处理5-6小时,铸造铝棒28根/55min,2个铸造炉,所以说需要4—5热处理的炉子。不仅熔铸挤压,铝箔加工车间和辊涂车间同样也存在有热处理。我还注意到,老师傅其实有点并不很懂其原理,有些地方只是懂这么做但却不知道为什么这么做,这就涉及到学习的方面了,要想在工厂呆的好,学习基本的知识是特别重要的,对于处理一些突发事件,如果你不懂原理,就无从下手,只能寻求外援。而工厂也算个竞争的舞台,所以不断提高自己的知识水平是极为重要的。
接下来挤压阶段,我第一个参观的就是挤压车间了,挤压车间主要由几台金属挤压机构成,原料的来源是熔铸车间生产的铝合金,挤压设备是热挤压机,看上去我认为最重要的就是模具了,工厂放模具的地方写着这么一段话:xxx不得进入,违者罚款50。这句话我印象挺深刻的,里面摆放的是各种模具,依次编号放置,特别有次序,还有专门的人负责管理,十分有条理。模具采用的大概是某种硬质合金,耐高温,抗高温氧化,耐腐蚀,较高的耐磨性这样,模具成本大。所以挤压前,用火焰吹去表面毛刺,保护磨具。挤压阶段还有几个小细节,一是挤压的时候先把模具预热,使之达到热挤压的温度,温度越高塑性越好,挤压时也有个加热铝棒的过程。另一个挤压的时候,两段铝棒挤压出来的板是连起来的,我看了下连起来的部分,看上去就像焊接起来一样,有一个明显的缝,我由此推测此处应该是机器在其中间有个加热熔融-结晶-挤压的过程。
铝箔加工,第一次见到铝箔加工,一直不以为使用的铝箔包装真正是铝做的,以为是某种银白色的塑料,毕竟那个包装塑性那么好,一看到那一卷卷的铝箔,摸了一下,真是薄,铝箔加工是通过铸轧工艺出来的,铸轧是直接将金属熔体“铸造及轧制”成半成品坯或成品材的一种新工艺。这种工艺的显著特点是其结晶器为两个带水冷系统的旋转铸轧辊,熔体在其辊缝间完成凝固和热轧两个过程,而且在很短的时间(2~3s)内完成。这个工艺最神奇的就在于很快结晶,所以说受到合金种类的限制,我猜想大概是凝固区间小的合金才能适合这种工艺。铸轧是采用的是轧辊,我了解到轧辊在制造和使用前的准备工序中会产生残余应力和热应力。使用时又进一步受到了各种周期应力的作用,包括有弯曲、扭转、剪力、接触应力和热应力等。这些应 力沿辊身的分布是不均匀的、不断变化的,轧辊会有一定厚度,如果表面磨损等,就需要通过磨床,将轧辊表面磨光滑,使之满足生产要求,铝箔加工还有一个步骤是清洗,洗去表面的轧制油和一些脏东西,其中还有个小细节就是调整,轧制出来的铝箔旁边并不是很平整或者说直接达到相应的尺寸,肯定需要留出余量进行调整加工,按实际尺寸切去一些余量即可。 接下来是辊涂,辊涂到是没弄得很清楚,大概就是一个通过轧辊为铝箔上色的过程,查了下资料它有如下优缺点。 优点
1、高速自动化作业,涂装速度快,生产效率高,生产速度一般为100mm/min左右,最高可达244m/min
2、不产生漆雾,没有漆雾飞溅,涂着效率接近100%
3、低粘度和高粘度的涂料都适应,可以进行3-5μm的薄膜到300-500μm的厚度各种膜厚的涂装。可以较准确的控制漆膜厚度,且厚度均匀一致 4、正面和背面可以同时涂装 缺点
1、只适应平面涂装,不适应其他形状的被涂物
2、由于辊涂机采用统一的涂料循环输送、回收系统、涂料的投入量大,所以不适宜多品种的小批量生产
3、涂装工艺条件如控制不当,漆膜易产生辊痕
4、由于涂料是在转辊表面以湿膜形式转移至被涂物表面,溶剂挥发快,辊涂过程中涂料的粘度容易产生变化
力学性能倒是没有提高,主要为大众审美服务吧,同时也保护了内层金属不被氧化。就像这次参观氧化车间,和那个以无镉有机树脂加以喷上一层金属粉末一样保护了内层金属,又起到了美观的作用。
总结一下就是,其一工厂中更加注重各方面的成本,和工作效率。其二,南南铝业工作环境不怎么好,噪声大。其三,产品不仅是要具备良好的性能,也要具备一定的美观性。其四,南南铝在废热利用方面缺乏一定手段。其四,热处理对于金属加工方面来说十分重要。其五,南南铝的粗加工利润较精加工小。
最后说一下我的体会,工厂生产对利益的追求,感觉有点对工人的剥削,机器不停的运作,工人三班倒不断工作,主要是工作环境比较恶劣吧,工厂每个人都戴了耳塞,其实感觉并没能起到什么作用,还有那个产生树脂膜的那个车间,那味道闻起来就让人咳嗽,肯定人的身体还是有巨大的影响。所以有必要采取什么措施改善工厂的生产环境。还有一点,工厂利润的最大化,有点浪费资源,像那个废热处理,其时利用起来并不是不可能,仅仅作为一个澡堂的加热太浪费了。粗加工的利润还是太少的,如果可以收购一个铝材精加工的企业,或者说合作生产,在精加工中抽取多少利润出来。
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