宽幅铝合金汽车板气垫式热处理和表面处理关键技术和装备研发
铝合金汽车板是实现汽车轻量化、提升汽车安全性的重要高端材料,是汽车用材的发展方向。气垫炉和表面处理是生产铝合金汽车板的关键装备,气垫炉实现铝带的漂浮(不产生表面质量缺陷)和高精度(温度均匀性≤±3℃、控温精度≤1℃)的热处理,表面处理赋予汽车板良好的抗腐蚀、焊接、粘结及油漆附着性能,工艺控制复杂,一直被国外少数公司垄断,已成为制约我国铝合金汽车板生产的最主要因素。
2015年度,方向研究人员突破了铝带动态稳定漂浮及快速均匀换热、气垫炉高精度微张力控制、无铬环保化学转化表面处理等关键工艺技术,取得了如下创新和技术进展:
(1)揭示了气垫式热处理的动态稳定漂浮及快速均匀换热机理,完成了气垫炉核心部件关键结构参数优化及控制模型的建立,自主研制成功大型气垫炉单节中试装备,实现了铝带的非接触式、高效和高均匀性带材加热。
(2)建立了铝合金先进热处理及表面处理实验平台。具备高速热风循环快速和均匀固溶、时效处理,水淬及风淬,料片快速转移,先进表面处理功能。可以模拟工业生产线的T4、T4P、T6、T8X、RRA等热处理工艺。
(3)研发ABS板无毒、环保、高表面性能、与汽车厂认证一致的表面处理技术及装备。具备碱洗、酸洗、Zr-Ti系化学转化、DRY LUB等高技术要求表面处理功能。
(4)自主成功研制了汽车板气垫式热处理线自动化控制系统和生产工艺,突破了气垫炉±0.07N/mm2以内的高精度张力控制难题,实现了国内最宽2650mm的铝合金板带批量稳定热处理。
上述研究成果推广应用于广西南南铝加工公司,实现了铝合金汽车板“气垫式热处理生产自动控制技术+表面处理装备技术”的国产化,打破了国外垄断。使东北大学成为目前国内唯一一家掌握铝合金汽车板热处理及表面处理关键技术和装备的单位,拓展了金属材料加工共性和关键技术的研究方向。
