鋁合金冷軋板帶孔洞缺陷及預防策略研究

周軍強

摘 要：文章首先對鋁合金冷軋板帶孔洞缺陷及其成因進行簡要分析，在此基礎上對鋁合金冷軋板帶孔洞缺陷的有效預防策略進行論述。期望通過本文的研究能夠對鋁合金冷軋板帶整體質量的提升有所幫助。

關鍵詞：鋁合金；冷軋板帶；孔洞缺陷；預防策略

1 鋁合金冷軋板帶孔洞缺陷及其成因分析

對于鋁合金冷軋板帶而言，表面上的孔洞是比較常見的質量缺陷，導致此類缺陷的主要原因有以下幾個方面：

1.1 鋁合金扁錠的質量不合格

通過對造成鋁合金冷軋板帶孔洞問題的各種原因進行分析后發現，鋁合金扁錠的質量問題是根本原因。在對鋁合金冷軋板帶進行加工的過程中，如果鋁合金扁錠中存在雜質，則會使板帶上出現孔洞。其特征表現為：孔洞沿著鋁合金板帶軋制方向分布，形狀為不規則的撕裂形態，有些缺陷也會呈現出月牙形，并且孔洞會成串出現，孔洞的大小并不相同，在一些較大孔洞的周圍還會存在一些較小的孔洞，而其邊緣并沒有過于明顯的擦傷或是劃傷的跡象，在鋁合金板帶的正面和反面上的孔洞形貌與大小幾基本相同，并且附近伴有起皮的情況。在鋁合金扁錠中雜質成分主要為碳、氧化合物，通過分析發現它們的產生來源為爐料反復使用后，熔體與爐內的氣體及爐襯材料發生反應生成的。當鋁合金扁錠中存在雜質使，金屬本身的連續性便會遭到破壞，鋁合金扁錠的塑性會隨之下降，在進行軋制時，扁錠的厚度會越來約薄，其中的雜質和夾雜物便會在基體表面處形成開裂，最終造成穿孔，進而孔洞缺陷。

1.2 軋制中有異物壓入

在對鋁合金板帶進行軋制的過程中，如果有異物被壓入，則會引起孔洞缺陷，此類缺陷的表現形式為單個孔洞或是連串的孔洞，其形態呈不規則狀，并且大小也各不相同。導致此類孔洞缺陷產生的具體原因如下：其一，軋輥的輥面上粘附的異物在軋制的過程中脫落，并被軋入鋁合金板帶的表面上，由此便會使軋制出來的板帶出現孔洞；其二，鋁帶卷在進入冷軋設備前夾入異物，而異物會隨著軋制過程被軋入到板帶的表面，這樣一來。鋁板帶上就會出現孔洞；其三，一些外來的金屬黏結在鋁合金扁錠的表面上，或是在進行熱電偶時，滯留與扁錠的內部，這些異物會隨著軋制過程被壓入到板帶表面，進而形成孔洞；其四，在鋁板帶的熱軋階段，板帶的側邊與軋機的導尺發生撞擊后所產生的飛濺物掉入軋機中，并并壓入到鋁板帶的表面，這里的飛濺物多數為合金碎塊，由于碎塊本身的溫度要低于基體金屬的溫度，當其被壓入到基體后，因碎塊的硬度高于基體，所以無法與基體共同進行塑性變形，隨著軋制厚度的逐漸減薄，碎塊便會基體表面露出，進而形成孔洞缺陷。

1.3 冷軋機軋輥引起的孔洞

軋輥是鋁合金冷軋機的重要組成部分之一，如果軋輥出現異常，也會引起鋁合金板帶孔洞缺陷，需要著重闡明的一點是，該原因是鋁合金帶材本身的質量無關，無論帶材是否存在質量問題，只要軋輥異常都會造成孔洞。由于軋輥的不斷使用中，輥面可能會出現損壞，并且還可能粘附一些金屬物，這樣一來便會使板帶出現孔洞缺陷，其具體的缺陷特征如下：孔洞通常每間隔一段時間出現一次，且與板帶的邊緣均勻一致，此類缺陷常常出現在熱精軋工序中。造成軋輥異常的原因有以下幾個方面：其一，潤滑不到位，軋輥長時間處于無潤滑的條件下運行，輥面出現破損，并且粗糙程度也會隨之變大，如果軋制的板帶比較軟，與軋輥的摩擦系統會有所增大，與此同時，鋁粉的粘附會逐漸增多，這樣一來便會產生孔洞。

2 鋁合金冷軋板帶孔洞缺陷的有效預防策略

為進一步提升鋁合金冷軋板帶的質量，應當采取合理可行的方法和措施，對孔洞缺陷進行預防。筆者結合多年的工作經驗，提出如下預防策略：

2.1 鋁合金扁錠雜質的預防措施

由上文分析可知，在導致鋁合金冷軋板帶孔洞缺陷諸多原因中，扁錠夾雜是最為主要的原因之一，只要這種情況發生，板帶孔洞缺陷就不可避免，所以，必須采取有效的措施，解決鋁合金扁錠的夾雜問題，從而最大限度地減少鋁合金冷軋板帶孔洞缺陷的產生。為使扁錠夾雜引起的缺陷得到進一步控制，可以通過不斷提升扁錠的純凈度，來避免夾雜的產生。在此筆者提出如下幾點措施：對扁錠進行熔鑄時使用的所有原材料及輔材上的雜質均應當清除掉，同時應當遵循科學的原則進行配料，要保證新料與舊料之間的比例適當。此外，熔體的凈化過程是造成夾雜的主要環節，因此，應當對該環節予以強化，可通過精煉、在線除氣及過濾除渣等方式的聯合運用，來對熔體進行全面凈化，進而消除其中的夾雜，保證熔體的清潔性，以此來杜絕孔洞缺陷的形成。

2.2 預防異物壓入的方法

為防止異物壓入引起孔洞缺陷的情況發生，可采取如下方法進行預防：對于鋁合金扁錠應當在使用前進行銑面處理，借此來清除掉粘附在扁錠表面上的各種異物；對扁錠進行均勻化退火后，應當及時將測溫熱電偶從孔內取出，由此可避免滯留造成孔洞缺陷；應進一步提升鋁合金冷軋工藝的穩定性，防止軋制時板帶出現跑偏的情況，并且要加大對軋機導尺的維護力度，以此來確保其準確性。

2.3 軋輥問題的預防措施

鋁合金冷軋機軋輥異常導致的板帶孔洞缺陷可采取如下措施進行預防：首先，應當對輥面上的異物進行定期清理，從而使輥面保持清潔；其次，應對軋輥進行定期檢查，發現破損要及時進行修復，由此能夠降低孔洞缺陷的發生幾率。此外，應對軋輥進行經常性地維護保養，這樣也能預防鋁合金冷軋板帶孔洞缺陷的產生。

3 結論

綜上所述，冷軋是鋁合金比較常用的一種生產工藝，而實際生產中鋁合金冷軋板帶常常會出現孔洞缺陷，由此對產品的質量造成一定的影響。所以，應當對鋁合金冷軋板帶孔洞缺陷的向形成原因進行分析，并采取行之有效的方法和措施，對缺陷進行預防，最大限度地減少孔洞缺陷的產生，以此來提高產品的整體質量。

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