GB 50482-2009 铝加工厂工艺设计规范.pdf
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1、UDC 中华人民共和国国家标准电GB P GB 50482 - 2009 铝加工厂工艺设计规范Code for design of aluminium processing plant 2009 -02 -23 发布2009 -11 -01实施中华人民共和国住房和城乡建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局-, ,-, , . . 中华人民共和国国家标准铝加工厂工艺设计规范Code for design of aluminium processing ;p lant GB 50482 - 2009 主编部门:中国有色金属工业协会批准部门:中华;人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2
2、 0 0 9 年1 1.月1曰, 中国计划出版社2009北京准范标姐家计9闹设肌盹艺的WM材工MR陀厂配人工c华加中铝* 中国有色金属工业协会主编中国计划出版社出版(地址:北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座4层)(邮政编码:100038 电话:6390643363906381) 新华书店北京发行所发行世界知识印刷厂印刷850 X.1168毫米1/32 2.25印张57千字2009年9月第1版2009年9月第1次印刷印数1-8000册* 统一书号:1580177 236 定价:12.00元申华人民共和国住房和城乡建设部公告第252号关于发布国家标准铝加工厂工艺设计规范的公告现批准铝加工厂
3、工艺设计规范为国家标准,编号为GB50482-2009,自2009年11月1日起实施。其中,第4:4. 1(3)、5. 3、6.2.5,10; 1. 4(5)、10.2.4条(款)为强制性条文,必须严格执行。本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部二00九年二月二十三日前本规范是根据原建设部关于印发(2006年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)的通知(建标(2006J136号)要求,由中包科技股份有限公司会同有关单位编制完成。本规范在编制过程中,编制组进行了广泛深入的调查研究,总结了国内铝加工厂的设计成果,汲取了近年来国内外铝加工厂的建设经验,
4、在全国范围内,多次征求了有关单位及业内专家的.意见,对一些重要问题进行了专题研究和反复讨论,最后经审查定稿b本规范共10章,主要内容包括:总则、术语、基本规定、熔铸、板带、铝箱、铝管棒型线材、建筑铝型材和王业铝型材、制造执行系;统(MES)、车间配置等。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国有色金属工业工程建设标准规范管理处负责日常管理门工作i由中色科技股份有限公司负责具体技术内容的解释。在执行中如发现需要修改补充之处,请将意见和建议反馈给中国有色金属工业工程建设标准规范管理处(地址:北京复兴路12号,邮政编码:100
5、03肘,以供修订时参考。本规范主编单位、参编单位和主要起草人:主编单位:中色科技股份有限公司(中国铝业公司洛阳有色金属加工设计研究院)参编单位:中国铝业公司西南铝业(集团)有限责任公司中国铝业股份有限公司西北铝加工分公司 1 新庆平道世学林赵张民友铁卫满尚张李策献平瑞陈范严泉新勇百小周苏黎武峰富跃俊太吴李蒋人草起要主 2 贝4. ( 1 ) 语. . _. . . . . . . . 00. : .牛二.;7.(2)3 基本规定. . . . . . . . . . . . .信息系统,也称为生产执行系统。2.0.13 熔铸melting and casting 熔炼与铸造的简称,用电解铝液、
6、固态金属及配料经过熔炼后浇入铸模或结晶器,凝固成为所需要化学成分、形状、尺寸和性能的铸件或铸链的过程。2.0; 14 原料raw material -铝加工r生产所需的金属原料的简称。包括固态或液态金属铝、中间合金以及本厂生产过程产生的废料和来自厂外的铝及合金废料。.2.0.15 坯料stock 投入轧制、挤压、拉伸、锻压等压力加工过程的半成品料。多l-一 3 也2.0.16 轧制rolling 轧件由摩擦力咬入旋转的轧辑间,借助手轧辑施加的压力使金属发生塑性变形的过程。2.0.17 挤压extrusion 用挤压机对铝铸链挤压的过程。2.0.18 连续挤压conform 靠摩擦力将坯料送入变
7、形区连续挤出制品的过程。2.0.19 拉伸drawing 用拉伸机拉制管材、棒材、型材、线材的过程。2.0.20 退火Annealing 通过消除金属或合金冷加工严生的加工硬化,或使金属或合金再结晶和(或)可溶组分从固溶体中集聚析出,使金属或合金软化的热处理过程。2.0.2L均匀化homognizirig、金属或合金加热到某?高温并保温一段时间,通过扩散消除或减少化学成分偏析的热处理。寸iYY飞 , 4 、, 产吱3基本规定3.1设计计算3. 1. 1 .工艺卡片的编制以及金属平衡、新金属周量、成品率应根、据产品方案进行计算。3. 1. 2 主要生产设备的负荷率应根据产品方案进行计算。3. 1
8、. 3 原料、铸链、坯料、在制品、产成品和废料的堆放面积,应根飞据产品方案进行计算。了;:3.1.4 铝加工厂设计应进行能耗计算和污染物排放计算。;3. 1; 5 车间内部的物流运输应根据产品方案进行计算。& 3.2-生产设施的工作制度3.-2.1 工作制和年时基数,应符合下列规定:. 1 法定假,日、双休日照常生产的三班连续工作制,其年时基.产i数应为8760h(365d)。2 法定假日休息、双休日照常生产的三班连续工作制,其年时基数应为8496h(354d)。:- 3.2.2 工作制选择应符合下列规定:1 使用重熔用铝键为原料的熔炼炉、保温炉及与之相连的铸造机、铸轧机等,宜采用法定假日、双
9、休日照常生产的主班连续不,可间断工作制。2 使用电解铝液为原料的熔炼炉、保温炉及与之相连的铸造机;铸轧机等,必须采用法定假日、双休日照常生产的三班连续不可间断工作制。3 均匀化炉、加热炉、退火炉、碎火炉、时效炉等热处理设备,可采用法定假日休息、双休日照常生产的三班连续可间断工作制。, 也4 轧机、挤压机、轧管机、拉伸机、精整设备和机械加工设备等,可根据设备负荷率的高低分别采用一班、二班生产,或三班生产法定假日休息、双休日照常生产的三班连续工作制。3.2.3 各种设备的设备利用系数应根据装备水平的不同确定。 6 , A I . . t 4熔铸. . t.: 圄. 14 s . 6铝?自6.1铝锚
10、坯料6.1.1 铝锚坯料应卷状供应,坯料必须卷紧、卷井、无毛刺或裂纹;不应有贯穿气孔、腐蚀与油污斑痕i严重的树枝状晶、通长划伤及周期性擦伤等缺陷,卷中不应有断头。6. 1 2 .0. 3mm-O. 4mm厚的铝宿坯料宜在冷号U最后一道次前退火,成半硬状态的铝箱坯料。写厚度大于O.08mm的铝锚,其铝馅坯料可不经退火,可在冷.车七机上直接轧到铝筒坯料厚度。6.2 铝结轧机的选择6.2.1 铝锚粗轧机、铝箱中轧机宜选用全液压轧机,锚带卷单位卷重应大于6kg/mm。轧机速度不宜低于1500m!min。应具有厚度自动控制系统和最佳化自动控制系统。6.2: 2 铝宿精轧机宜选用全液压轧机,宿带卷单位卷重
11、应大于6kg/mmo.轧机速度不宜低于lOOOm/mino应具有厚度自动控制系统和最佳化自动控制系统。6.2.3 铝锚万能轧机宜选用全液压轧机,馅带卷单位卷重应大于6kg/mm。轧制速度不应低于lOOOm/min。应具有厚度自动控制系统和最佳化自动控制系统。6.2.4 铝衙轧机的选择应符合下列规定:1 铝锚轧制生产中可采用铝宿粗轧机、中轧机、-精轧机的配置方式,单张铝销轧制可在粗、中轧机上进行,双合轧制可在铝宿精轧机上进行。2 大型铝锚厂不宜采用万能铝宿轧机。 15 6.2.5铝锚轧机必须安装二氧化碳自动灭火和手动灭火装 置。6.3 铝锚的精整6.3.1 生产双零宿或较薄的铝馅时,应进行双合轧
12、制,双合轧制前应进行合卷。在铝筒精轧机上进行合卷时应切边,并叠轧至成品厚度。在合卷机上合卷也应进行切边,并在两层之间滴入或喷入少量轧制油。.6.3.2 经双合叠轧的双张铝筒,应在分卷机主分成单张铝筒,并分切成成品规格的小卷。6.3.3铝锚成品退火宜采用低温长时间退火工艺,有特殊用途及要求时,可采用保护性气体或真空退火。6.3.4 铝锚的二次加工可采用印刷、挤压复合、干复合加工、湿复合、涂蜡、热融涂层、剪切、冲压、压花等加工工艺。非4 16 7 铝管棒型线材_ 7.1坯料准备、7.1.1坯料的化学成分和组织应符合国家现行有关标准的规定。, 7. 1. 2 坯料均匀化热处理应根据需要进行。7. 1
13、.3 用于重要用途的坯料应进行组织检查和缺陷探伤检查。7.2挤压工艺7.2.1 热挤压CiE、反挤压)可用于生产各种铝合金的挤制管材、棒材,、型材J线材;也可为各种铝合金的轧制管、拉制管L拉帝tl棒及拉制铝合金线材提供坯料。7.2.2 对粗晶环要求严格、尺寸精度高、组织和性能要求均匀的挤压制品,宜采用热反向挤压。7.2.3 要求成卷交货的小规格软含金管材、棒材J线材和简单断面的直条型材,可采用连续挤压成形工艺,其坯料可用连铸、连铸连轧生产的杆料;7.3 轧制和拉伸工艺7.3.1 轧制或拉制无缝管,宜采用热(正、反)挤压供坯,并应符合下列规定:1 硬合金中、小规格薄壁管材宜采用轧制、整径拉伸成形
14、工艺。2 软合金管材和壁厚较厚的硬合金管材宜采用拉伸成形工艺。3 直径与壁厚之比小于或等于100、成品管壁厚大于或等于0.5mm时,宜选用减缩率大的两辑轧制工艺;直径与壁厚之比大于100、成品管壁厚小于0.5mm时,宜选用减缩率小的三辑或多辐轧制工艺。7.3.2 要求成卷交货的小规格软合金或纯铝管材,可采用热挤压盘管或轧制盘管供坯的盘管拉伸工艺。7.4铝线材, 7.4.1 铝合金线材宜采用热(正、反)挤压供坯的卷盘一次或多次连续拉伸成形工艺。7.4.2 纯铝线材宜采用连铸连轧供坯,多次连续拉伸成形工艺。7.5 挤压设备的选型及装备水平7.5.1 挤压机的结构形式和能力应根据产品方案和生产工艺选
15、择。挤压机应选择独立油压驱动型,选用多台挤压机时,机群的配套应合理。7.5.2 大型挤压机宜配有独立穿孔系统和扁挤压筒系统。7.5.3 无缝管材挤压应选用有独立穿孔系统的双动挤压机,焊缝管材、型材和棒材挤压应选用单动挤压机。7.5.4 正向、反向挤压机应根据产品的特点和要求选用。7.5.5挤压软合金为主的挤压机,应配套完善的机后辅机;挤压硬合金或管坯为主的挤压机可根据生产特点,配置简易型机后辅机。.大型挤压机的机后辅机宜配置机械化收集制品。7.5.6挤压机应采用可编程序控制器或计算机控制,可与铸链加热炉和机后辅机实现联动操作、机后辅机自动和机械化操作。、挤压软合金材的挤压速度可采用开环控制,挤
16、压硬合金材和复杂型材应采用闭环控制。7.5.7 连续挤压机的型号可根据产品尺寸和生产能力选择。 18 7.6 轧管机的选型及装备水平令革当7.6.1 两辐式和三辑或多辐式冷轧管机及其规格,应根据产品方案和生产工艺合理选择。7.队2轧管机应采用可编程序控制器和无级调速,轧制过程可实现自动操作、机械化或自动上料、管坯间断进给或连续进给。7:6.3 生产直条管材时,轧出管材宜自动定尺锯切,可配置短出料台;生产盘管坯料时,应配置长出料台和盘卷设备。h7.7_拉伸机的选型及装备水平7;7.1 拉伸机形式和规格应根据产品方案和生芹王艺合理选择J和配套。软合金铸链加热采用长键加热和热剪切工艺i可提高成品率,
17、减少锯屑量;硬合金铸键采用感应加热有明显的节能效果。7.2.3 连续(摩擦)挤压采用连铸或连铸连轧生产的卷状杆料作坯料,在常温下进行加工,在加工过程中靠摩擦作用使金属升至一定温度,具有成品率高、产品精度高、连续作业性好、能耗低的特点适合小规格的软合金材生产。7.3 轧制和拉伸工艺7.3.1 热挤压方法制取的管坯,表面质量好、尺寸较精确,经进一步冷轧制或拉伸冷变形加工,能提高管材的表面质量、反寸精度和力学性能。热挤压的一次变形率大,生产灵活性好,适合为多品种、小批量的轧制和拉伸生产提供管坯。 l 常用的薄壁管加工有轧制、整径拉伸成形王艺和拉伸成形工艺。轧制加工二次减缩率大,加工极易冷却硬化的硬合
18、金和高矮合金时,可免去多道次拉伸和拉伸成形的中间退火,因此,轧制、整径拉伸成形工艺较适合于硬合金中、小规格薄壁,管材的生产。门2拉伸加工T次减缩率小往往要经多道次拉伸成形,对易2冷作硬化的合金,拉伸过程要进行中间退火。:拉伸的灵活性好,更换模子或芯头即可变换产品规格,工具更换也方便。拉伸成形工-艺多用手软合金或变形量不犬、壁厚较厚的硬合金管材的加工,生产效率较高。.轧制和拉伸王艺的选择应根据车间薄壁管的生产能力、合金J品种、规格范围等综合考虑来择。3直径与壁厚之比大于100,成品管壁厚小于0.5mm的管材为特薄壁管材。两辐轧制一次减缩率大,但相对精度较低,而三辑或多辐轧制一次减缩率小,轧制精度
19、高,能保证特薄壁管材的壁厚精度。三辑或多辐轧制通常采用冷加工的管坯4。7 3. 2 .成卷交货的小规格软合金或纯铝管材有无缝蟹和有缝焊合缝)管材两种。元缝管采用双动挤压机挤压盘卷或冷轧制盘管 49 作坯料的盘管拉伸的工艺;有缝管可采用单动挤压机组合模挤压盘管作坯料或采用连续(摩擦)挤压盘管作坯料的盘管拉伸的工艺,或连续(摩擦)挤压直接挤压盘管的工艺。7.4铝钱材7.4.1 铝合金钱材合金品种复杂,金属塑性较差,而且产量较小,一般采用适应性和灵活性较好的热挤压加工供坯,然后经一次或多次连续拉伸的成形工艺。7.4.2 纯铝线材多用于作导体,纯铝塑性好,可采用大规模生产的连铸连轧供坯经多次连续拉伸的
20、成形工艺。7.5 挤压设备的选型及装备水平7.5.1 根据产品方案中的产品品种、合金、规格范围、年产量和生产工艺来选择正向力。有多台挤压机时,除了应满足上述要求外,还应根据生产工艺的合理性和生产的连续性选配挤压机。独立油压驱动型挤压机传动平稳、能耗低,已取代了传统的集中水压驱动型挤压机。7.5.2 大型挤压机多是为了生产大规格的管材、棒材和型材而配置的,大多要求有较强的综合生产能力,除了一些生产特殊产品(如轨道车辆型材)的挤压机外,一般宜配置有独立的穿孔系统和扁挤压筒系统,使挤压机具有挤压型材、棒材、无缝管材、壁板类扁宽型材的能力。7.5.3 挤压无缝管材大多用结构较复杂、有独立穿孔系统的双动
21、挤压机,只有极少数的小挤压机如6MN立式挤压机)采用在挤压轴前端固定一穿孔针来挤压小规格的无缝管材,但铸键长度和挤出长度受较大的限制。结构较简易的单动挤压机适合用平模或组合模挤压型材、棒材和焊缝管材。 50 7;5.4 一般管、棒、型材的生产选用结构相对较简单的正向挤压机;生产硬合金为主、对尺寸精度和组织性能均匀要求较高、无粗晶环或只有浅粗晶环管棒材直选用结构较复杂的反向挤压机。7.5.5 生产软合金为主的挤压机,特别是生产工业型材的挤压机,为保证其高效率、高质量、高成品率的生产,配套的机后辅机应较长,且功能较齐全,配置有在线悴火、牵引、中断:在线矫直、定尺锯切及连续自动输送等,既提高了生产效
22、率和产品质量,又大大降低了劳动强度和减少了操作人员。生产硬含金材采用离线津火炉津火的生丰产工艺,摔火后进行矫直和切成品,因此,生产硬合金的挤压机可配置只有牵引、中l断、自动输送的简易型机后辅机,辅机长度也较短。鼻挤压管坯的挤压机机后辅机不需配在线浑;k,如果只生产拉伸管坯,不需配在线张力矫直,而且机后辅机的长度也可较短。大型挤压机挤压制品的单位质量较大,无法采用工收集,宜在机后辅机配套时采用机械化来收集制品。7.5.6 现代挤压机都为独立油压驱动,通过变量油泵改变输出的油量来控制挤压速度,挤压机采用可编程序控制器或计算机控制,满足挤压机全自动操作要求。有工艺参数设定、故障自动检测并显示的功能,
23、并可与铸链加热炉和机后辅机实现联动操作,大大提高了挤压机的效率,减轻了劳动强度。软铝合金材可用较高的挤压速度挤压,对速度控制精度要求不高,采用全程速度开环控制即可满足控制要求。硬铝合金和复杂型材的挤压速度低,对速度的稳定性和控制精度要求较高,需要有带速度反馈的闭环控制才能满足要求,一般采用分段控制的方法以提高控制精度,在高速段采用开环控制,低速段(,一气般为O5mm/s)采用闭环控制。7.6 轧管机的选型及装备水平7.6.1 根据产品方案中的轧制管材规格和壁厚选择轧管机形式 51 和规格,一般薄壁管材选用生产效率较高的两辐式冷轧管机,特薄壁管材选用三辑或多辐式冷轧管机。高速、多线、长行程环形孔
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