この記事では、熱間圧延された中厚板を例に取り上げます。他のアルミコイル、アルミ板、アルミ帯、アルミ箔製品もほぼ同様です。
アルミニウム合金中厚板の検査・品質管理は、原材料・副資材の入荷検査、工程検査、完成品検査に分かれます。検査および品質管理の主な項目は、化学成分、内部組織、機械的性質、表面品質、形状、サイズです。受入検査と完成品検査は常勤検査員が行うのが一般的ですが、工程検査は自己検査、相互検査、常勤検査員による検査を組み合わせて行うことができます。現在、化学組成、内部組織、機械的特性は、物理的および化学的検査のために基本的に無作為にサンプリングされています。検出技術の発展により、特殊な場合には非破壊検査技術を使用して内部欠陥を100％チェックすることも可能です。プロセス品質管理要件に従って、最初の材料、中間サンプリング、およびテール材料の表面品質、形状、およびサイズを検査する必要があります。完成品を検査する場合には、技術基準に従って総合検査を実施する必要があります。
1 鋳塊受入時の検査と品質管理
プレートの品質を確保するには、不適格なインゴットを迅速に検出し、生産に投入されるのを防ぐことが重要です。プレートの製造に使用されるインゴットは、次の検査を受ける必要があります。
化学組成。化学成分が該当する技術基準の要件を満たしているかどうかを確認します
寸法のズレ。インゴットの厚さ、幅、長さを含みます。インゴットを鋸で切断する際には、鋸の切断角度も確認する必要があります。
(3) 表面品質。これらの要件には次のものが含まれます。
1) フライス加工を行っていないインゴットの表面には、スラグの混入、コールドシャット、または亀裂があってはなりません。その他の欠陥（曲がり、亀裂、層状化、偏析結節など）は、関連規格の要件を超えてはなりません。
2) フライス加工後の鋳塊の表面には、アルミの固着、剥離、気孔、スラグの混入、腐食、ガタ、アルミの欠け等がないこと。また、表面の油分、汚れを除去すること。ナイフ痕の深さ及び機械的損傷が基準を満たすこと。インゴットの両側のバリを削り落とす必要があります。
3) 鋸引きしたインゴットの鋸歯痕の深さが基準を満たしており、おがくず、バリがないこと。
4) プレーニング後のインゴットに残留偏析があってはならない。
高倍率検査：均質化焼鈍後、高温端から高倍率試験片を切り出し、焼き過ぎがないか確認します。
重要な用途のインゴットについては、低倍率での破断検査や超音波探傷用に試験片を切断します。
インゴットの端面には、合金グレード、炉番号、溶解番号、ルート番号、原料番号を刻印する必要があります。検収後のインゴットには検査シールを押印する必要があります。品質上の問題により他の目的に使用する必要があるインゴットについても、対応するマークを付ける必要があります。
2 インゴットのミリングおよびエッチング工程の検査と品質管理
A フライス加工工程の検査と品質管理
半連続鋳造インゴットの表面には偏析浮き（偏析ノジュール）が存在することが多く、場合によってはスラグの介在物、傷、表面亀裂を伴います。したがって、アルミニウムクラッド板用の合金インゴットおよび純アルミニウムインゴット、および厚さ18 mmを超える純アルミニウム板を製造するために使用されるインゴットは、フライス加工する必要があります。表面品質要件が低い純粋なアルミニウム板の場合、インゴットをフライス加工の代わりにエッチングすることができます。
a フライス加工工程の検査
フライス加工工程の検査では次の事項に注意してください。
(1) 粉砕中のインゴットの温度は 40 度以下です。
(2) 粉砕に使用するエマルジョンの濃度は、硬質合金の場合は 3% ～ 5%、軟質合金および純アルミニウムの場合は 5% ～ 10% です。
(3) インゴットの両側の最大切削量の合計は、通常 40mm 以下です。インゴットの片面の最小ミリング量は、ミリングプロセスの操作手順の規定に従う必要があります。
b フライス加工工程検査の品質管理
フライス加工検査の品質管理では以下の事項に注意してください。
(1) インゴットの仕様および加工量を正しく検査してください。
(2) インゴットをフライス加工した後、表面のナイフマークを検査します。ナイフマークの深さと平面の段差は 0.1mm を超えてはなりません。
(3) インゴットを第 1 層までフライス加工した後、1000 mm を超える縦方向の亀裂がある場合、インゴットは廃棄されます。 1000mm未満の亀裂がある場合は、内部管理基準で定められた最も薄い板厚まで加工するものとします。
(4) インゴットを粉砕した後、表面のエマルジョンをタオルで適時拭き取り、滑らかな表面を確保します。
フライス加工後のインゴットの厚さの差および機械的損傷は 3mm を超えてはなりません。
(5) 2A11、2A12、7A04、7A09、および 2A14 合金インゴットのフライス加工後に「小さなテール」欠陥が見つかった場合、それらは民間プレートの製造にのみ使用できます。
(6) 高純度アルミニウムおよび 5A66 合金インゴットには、0.5 mm 以下の幅の表面亀裂が認められます。
B エッチング工程の検査と品質管理
エッチングの目的は、インゴット表面の油分や汚れを除去し、表面を清浄にし、プレートの品質を確保することです。
a 工程検査規程
高マグネシウム、高亜鉛のアルミニウム合金インゴットおよびフライス加工を施した純アルミニウムインゴットはエッチングされず、他のインゴットのアルミニウム プレートおよびクランプはエッチングする必要があります。フライス加工を施していない純アルミニウム地金の表面偏析ノジュールが5mmを超える場合や層状の金属ノジュールがある場合は、製造前にフライス加工が必要です。
b 工程検査の品質管理
工程検査の品質管理では、次の点に注意する必要があります。
(1) エッチング後のインゴット、アルミ板、クランプの表面は洗浄し、溶接品質に影響を与える欠陥は認められません。
(2) 吊り上げプロセス中に生じる打撲傷の深さは、0.1 mm を超えてはなりません。
(3) エッチング後のインゴット、アルミニウム板、クランプの保管時間は 24 時間を超えてはなりません。24 時間を超えない場合は、再度エッチングする必要があります。
3 インゴット加熱工程の品質検査と品質管理
A インゴット加熱プロセス装入炉の検査と品質管理 インゴット加熱プロセス装入炉の検査と品質管理は、次の事項に注意する必要があります。
(1) インゴットの合金グレード、溶解番号、ルート番号および仕様は、生産カードと一致している必要があります。
(2) インゴットの表面品質は、加熱炉インゴット加熱工程作業手順書の規定に従って検査すること。
(3) 加熱方式の異なるインゴットを混合して加熱しないでください。混合充填が必要な場合は、順序を合理的に調整し、インゴットの加熱温度が要件を確実に満たすように対応する措置を講じる必要があります。
(4) インゴットの混合および交換を禁止する関連規制を厳格に実施します。すべての合金は、溶解番号バッチに従って炉に装填する必要があります。特別な要件がある場合は、特別な要件に従って処理されます。
(5) その他の検査は、加熱炉の関連規定に従って実施すること。
B インゴット加熱工程の検査及び品質管理 インゴット加熱工程の検査及び品質管理は、以下の事項に留意する必要がある。
(1) 加熱炉内でのインゴットの最大滞留時間は規定を超えないこと。
(2) 加熱プロセス中に、炉のドアを少なくとも 2 回開き、加熱要素が同相であるかどうかを確認し、インゴットの加熱温度が要件を満たしていることを確認します。
(3) 炉から離れる前に、対応する加熱システムに従って炉の設定温度と保温時間を確認してください。
(4) 炉から出たインゴットの温度を一つ一つ測定し、記録する必要があります。プッシュ式加熱炉の場合は炉の上層と下層の温度差にも注意が必要です。
(5) 炉から出す際には、熱間圧延中に異物が圧入されないように、鋳塊表面の酸化状態や鋳塊上下面に異物がないかを確認することも必要である。
(6) 炉への投入順序を確認し、上工程と下工程の品質情報をスムーズに保ちます。
4 中厚板の熱間圧延工程の品質検査と品質管理
熱間圧延とは、一般に金属の再結晶温度を超える温度での圧延を指します。熱間圧延後のアルミニウム合金板は、ほとんどの場合、再結晶と変形組織が共存した状態となる。熱間圧延中、金属は良好な可塑性を持ち、変形抵抗が低くなります。大きなインゴットと大きな圧延加工が可能なため、設備能力を最大限に活用でき、生産性が高い。
熱間圧延の品質は最終製品の品質に直接影響します。製造中は、熱間圧延板の品質を確保するために、工程規則を厳格に遵守し、製品規格に従って注意深く検査する必要があります。テキストの品質検査
A 熱延板工程の品質検査
熱延板工程の品質検査では次の事項に注意してください。
(1) 装置の動作確認、ローラー表面（作業ローラー、サポートローラー、垂直ローラーを含む）、ガイドゲージ、ローラーテーブル、ハサミ等が正常であるか、ローラーとローラーテーブルが同期しているか、ローラーとローラーテーブルにアルミニウムが付着している場合は、適時に取り除く必要があります。
(2) 圧力、ガイドゲージ、垂直ローラーの表示と実際の値との差異を修正する。コントロールパネルのハンドルや計器の表示が敏感かどうか、エマルジョンノズルが詰まっていないか、緩んでいないか、角度が適切かどうかを確認してください。
(3) エマルションの温度、濃度、外観品質、臭気や劣化の有無を確認し、問題があれば速やかに対処します。
(4) 圧延時の各パスの圧延力および主機電流を確認し、規定荷重を超えないこと。
(5) 鋳造インゴットの熱間圧延の開始温度と終了温度を確認します。
(6) 熱間圧延板の主な検査は、表面品質、形状、寸法です。
(7) 熱間圧延ローラーの表面状態を確認します。ローラーがアルミニウムでひどく付着している場合、または噛み込まれている場合は、ローラーを適時に交換する必要があります。
(8) 熱間圧延時にローラーがインゴットをスムーズに搬送するか、材料を供給する際に真っ直ぐであるか、横方向に拡張する際に材料の頭がローラーからはみ出さないかを確認します。
(9) 版上での焼結を防ぐため、最後の圧延パス中に圧縮空気を使用して版表面上のエマルジョンを適時に吹き飛ばします。
(10) プレートのローリングエッジを確認します。ローリングエッジは毎回 6mm を超えてはなりません。
(11) 圧延工程時の圧延力およびパス圧力が工程規定の要求事項を満たしているかを確認します。
(12) 圧延中にプレートのサイズを適時に確認します。
1) 板の幅と厚さを測定する場合は、板の頭から 5m の位置で行ってください。プレートのグレーディング後、グレードと品質ステータスを生産カードに表示し、実際のサイズを測定して刻印する必要があります。
2) プレートをせん断する前に、プレートの端から 5 メートルの位置でプレートの幅と厚さを測定するために、対応する測定ツールを選択し、プロセスマージン要件に関する関連規制に注意を払う必要があります。問題が見つかった場合は、誤検査や検査漏れがないよう適切な措置を講じる必要があります。
(13) 熱間圧延板の寸法検査については、以下の仕様に従うものとする。 熱間圧延表面要件 熱間圧延プロセス中、ストリップおよびローラーの表面にアルミニウムの付着やマークがないか注意深く検査するものとする。問題が見つかった場合は、熱間圧延オペレーターにタイムリーに通知して対処するものとします。
B 熱間圧延工程の品質管理
熱間圧延工程の品質管理では次の点に注意してください。
(1) 圧延開始時、ローラーの温度が低い場合、最後の圧延は通常の圧延より若干強めに圧延すると過厚になりやすくなります。ローラーの温度が上昇するにつれて、ローラーの直径は徐々に拡大するため、最後の数回のパスでの減少量は徐々に減少する必要があります。一般に、4 ～ 5 個の材料を圧延した後、圧延プロセスは安定して正常になる傾向があります。
(2) 同じ圧延条件において、幅広の板を圧延するときの最大圧下率は、幅の狭い板を圧延するときの最大圧下率よりも大きくする必要があります。たとえば、幅1500mmの板を圧延する場合、幅1200mmの板を圧延する場合よりも0.5mm多くプレスする必要があります。このように、板幅が広いとローラーの弾性たわみが大きくなるため、圧延板は要求を満たすことができます。
(3) 最後の圧延パスをプレスする際には、インゴットの温度を考慮する必要があります。一般に、10～20度の温度差では影響はほとんどありません。温度差が20〜50度の場合は、ラストパスリダクションを調整する必要があります。温度が低い場合には、同じ圧延速度で最終圧下率を適切に低下させ、温度が高い場合には、最終圧下率を適切に増加させる必要がある。
(4) 熱間圧延乳剤によりローラーが冷却される場合は、ローラーを頻繁に回転させる必要があります。ローラーを停止させたまま乳剤を冷却するとローラーが楕円になりやすく、周期的な版厚ムラが発生しますので注意してください。
(5) 圧延速度が速い場合にはエマルジョンの供給を早くすることができ、圧延速度が遅い場合にはエマルジョンの供給を遅くすることができる。ローラー温度が低い場合は乳剤を遅く添加することができ、ローラー温度が高い場合は乳剤を早く添加することができます。同時に、金属の温度も考慮する必要があります。
(6) プレートの中央に波があることが判明した場合は、事前にエマルジョンを供給して冷却するか、中央セクションのエマルジョンを使用して次の数回のパスで調整し、プレートの流量を増やすことができます。中央部分のエマルジョン。プレートの両側に波がある場合は、回転速度を適切に上げることができます。最終パスで波が発生した場合は、両側のエマルジョンパイプを使用して直接冷却できます。圧延速度が正常で、板の中央に波がある場合には、圧下率を適切に大きくすることができます。
(7) 幅の狭い材料を圧延し、幅の広い材料に変更する場合、幅の狭い材料を圧延した後はロールの温度が高く、最後の数パスでエマルジョン冷却を使用できるため、事前にエマルジョンを添加して冷却する必要があります。あるいは、中間の波を避けるために回転速度をわずかに下げることもできます。
(8) 圧延中は、インゴットまたはストリップが歪まないように、供給側のガイドバーで軽くクランプし、排出側のガイドバーを開く必要があります。
(9) 圧延中にアルミニウムの付着やロールの食い込みが見つかった場合は、加工に間に合うように機械を停止する必要があります。深刻な場合は、ロールを交換する必要があります。
(10) 圧延中は、ストリップとロールの表面品質を注意深くチェックし、問題が見つかった場合は適切な措置を講じる必要があります。
(11) エッジの割れを防ぐため、エッジローリング作業は慎重に行ってください。エッジローリング量は合金の特性によって決まりますが、1回あたりのエッジローリング量は6mmを超えないようにしてください。
(12) アルミニウム板でインゴットを圧延する場合、エマルジョンが圧延片の表面に落ちるのを防ぐために、最初の 4 つのパスでエマルジョン パイプラインを閉じる必要があります。最初のパスでの絶対的な減少はアルミニウム板の厚さ程度です。
(13) 超硬合金や高マグネシウムアルミニウム合金を圧延する場合は、ビレットが上向きに傾いていないかに常に注意してください。この傾向が大きい場合にはビレットを返却する必要がある。
(14) 高マグネシウムアルミニウム合金インゴットを圧延する前に、エマルジョンパイプラインを詳細にチェックし、ローラー形状を調整し、ガードプレートの損傷を防ぐためにインゴットの噛み込み速度を遅くする必要があります。
(15) 第 2 補助作業者は、最後のパスで巻いたアルミ板が出ていないときに、まず後部のローラーを試して問題がないかどうかを確認することに注意してください。これにより、リアローラーが偶発的に故障して排出が困難になったり、プレートの下面に傷がついたりすることがなくなります。
(16) カレンダー作成者は、乳剤配管の開閉忘れ、乳剤配管の詰まりの有無を常に確認すること。
(17) 厚さ 5mm 未満のアルミニウム板を使用して合金インゴットを圧延する場合、アルミニウム板がローラーを破損するのを防ぐために、最初の 2 パスは最低速度 0.5m/s で操作します。
(18) 熱延板の最終幅は、幅余裕を持たせて製品幅の要求を満たすものとする。純アルミニウムおよび軟合金の幅マージンは40~100mmです。硬質合金、高マグネシウムアルミニウム合金、高亜鉛アルミニウム合金の幅マージンは80～120mmです。
(19) 7.0mm を超える厚さの板は、熱間圧延機によって最終製品厚さに直接圧延され、板厚偏差は許容偏差の中限値に従って制御されます。
(20) 一定の長さで供給される熱間圧延板の 20% をサンプル材として切断し、各インゴットには少なくとも 1 つのサンプル材が存在するものとする。完成品のせん断長さの許容偏差は、関連する製品規格に準拠する必要があります。
(21) 熱間圧延の最終板厚及び熱延板の板厚は、許容偏差の中限値に従って管理すること。焼き入れ板の場合はカレンダー量の1～2％を残します。プレ延伸板粗材の場合、熱延板状態での延伸量を残すのが原則です。
(22) 熱間圧延ブロックせん断ブランクの長さおよび熱間圧延せん断粗材の長さは、指定された要件に従ってサンプルまたはストレッチジョーの長さを残すものとする。