鋁合金冷軋板帶孔洞缺陷及預防策略研究

黃志濤

（商丘陽光鋁材有限公司，河南 商丘 476000）

鋁合金冷軋板常見的缺陷包括孔洞缺陷、邊裂缺陷以及氧化鐵皮壓入缺陷等，本文將針對鋁合金冷軋板帶孔洞缺陷的成因展開論述，提出對孔洞缺陷采取的幾點有效預防策略，以供參考。

1 導致鋁合金冷軋板帶孔洞缺陷的原因

冷軋板帶孔洞缺陷屬于板材的質量缺陷，在冷軋板使用過程中，這種質量缺陷往往影響板材的正常使用，不僅給生產制造企業帶來經濟損失，同時，如果將存在質量缺陷的板材應用于產品當中，也會給廣大消費者的利益帶來損害。下面針對鋁合金冷軋板帶產生孔洞缺陷的原因進行分析解讀。

1.1 由坯料質量不過關導致的冷軋板帶孔洞缺陷

鋁合金坯料質量不過關是導致冷軋板帶孔洞缺陷的主要原因。在生產加工過程中，鋁合金坯料當中往往摻雜了各種雜質，這些雜質的存在會使板帶表面產生大小不一的孔洞，這些孔洞的主要特征是：孔洞與鋁合金板帶的軋制分布方向一致，整體呈現出撕裂形狀，部分孔洞會呈現出月牙形，而且孔洞常常連片出現，一些面積較大的孔洞周邊，也會分布一些較為細密的、形狀較小的孔洞?？锥吹倪吘壊⒉粫霈F劃傷或者擦傷情況。對于出現孔洞的板材來說，正面與反面的孔洞樣貌以及形態大小幾乎相同，而且周圍往往出現起皮現象。冷軋板帶孔洞缺陷的宏觀形態見圖1。

圖1 冷軋板帶孔洞缺陷的宏觀形態

鋁合金坯料所含有的雜質成份，通常包括氧化合物以及碳元素等，這些雜質通常情況下是由于爐料在經過反復使用后，而殘留在冷軋板內部，當冷軋板帶內部所含雜質超過標準值范圍時，就會嚴重破壞板材的連續性，而鋁合金坯料的塑性指標就會大幅下降，當冷軋板處于軋制狀態時，鋁合金坯料本身的厚度值就會縮減，板材也會越來越薄，而此時，內部雜質的化學物質就會借機侵蝕板材外表面，使冷軋板帶表面出現開裂現象，既而引發孔洞缺陷，出現嚴重的孔洞缺陷，冷軋板的使用價值將大打折扣，甚至無法投入正常的生產加工過程，加大了生產制造企業的成本投入，同時也影響了正常的生產加工流程[1]。

1.2 異物介入導致孔洞缺陷

在冷軋板的軋制過程中，受到外界環境以及人為因素的影響，常?；烊胍恍┊愇?，經過長期積聚與化學作用，板材表面極易出現孔洞缺陷。這種孔洞缺陷常常表現為一個孔洞或者連串孔洞的形態，孔洞形狀不規則，尺寸不一。這種孔洞缺陷的成因主要涵蓋以下四個方面：

（1）軋輥輥面吸附的異物。在冷軋板軋制過程中，軋輥的輥面吸附的外界異物極易發生脫落現象，這些異物不經過及時有效處理，混入鋁合金板帶當中，并隨同軋制過程被一同軋入板帶內部，由于這些異物排布不均，加之化學作用的影響而導致出現孔洞缺陷。

圖2 異物介入導致孔洞缺陷的宏觀形態

（2）軋制前的異物混入。在鋁合金板帶軋制前，由于存放區域不當，或者由于人為原因，使得場地內的一些異物混入到板材當中，當進行軋制時，這些被肉眼忽略的異物被軋制在板材當中，進而使冷軋板帶表面出現大小不一的孔洞。

（3）外來金屬的黏結。鋁合金坯料表面極易吸附一些金屬黏結物，或者操作人員在進行攪拌作業時，將這些外界金屬黏結滯留在坯料內部，這些黏結物與板材發生化學作用，經過一段時間的累積，冷軋板帶表面也會出現形狀各異的孔洞[2]。

（4）軋制階段的飛濺物導致孔洞缺陷現象的發生。鋁合金在軋制階段，由于軋機的導輥與鋁合金板帶經常發生碰撞摩擦，在二者接觸過程中，產生出的飛濺物極易混入軋制裝置當中，隨同軋制過程，這些飛濺物被軋制在板材當中。因為這些飛濺物通常屬于合金碎塊，其表面溫度要遠遠低于板材溫度，所以這些合金物質很難塑形，當冷軋板帶的厚度慢慢變薄以后，這些不易變形的合金物質就會在板材表面形成突起，而產生孔洞缺陷。異物介入導致孔洞缺陷的宏觀形態見圖2。

1.3 軋輥產生的孔洞缺陷

軋輥作為鋁合金冷軋機的重要組成部分，如果在工作運行過程中，出現異常運行現象，也會給鋁合金冷軋板表面帶來不得影響，進而產生孔洞缺陷。由軋輥產生的孔洞缺陷不屬于板材的質量缺陷，即便板材質量過關，因軋輥異常原因導致的孔洞缺陷也無法規避。由于冷軋機中的軋輥始終處于運行狀態，自身的負荷量隨著工作進程的加快而逐漸加大，此時，軋輥當中的零部件由于不堪忍受重負，而出現損壞情況。

軋輥的使用頻率較高，其表面容易吸附金屬飛濺物，當這些飛濺物被軋制在板材當中時，板材表面就會出現分布不均勻的孔洞。這種孔洞缺陷往往在熱精軋工序中較為常見，而導致軋輥工作異常的原因主要是因為潤滑不到位，當軋輥長時間處于運行狀態時，各個零部件不能得到及時得到潤滑，零件之間的摩擦系數增大，軋輥表面極易破損，而且隨著運行進程的推進，軋輥表面的粗糙度也會隨之增大。在生產加工作過程中，如果采用質地比較軟的板材，板材與軋輥之間，摩擦力也會顯著提高，這也加速了板材表面出現孔洞的進程。此外，軋輥在運轉時，很容易吸附大量的鋁粉，當這些鋁粉堆積到一定程度時，就會混入板材當中，板材表面也會出現孔洞。

2 鋁合金冷軋板帶孔洞缺陷的預防策略

（1）坯料雜質的預防策略。由于坯料雜質是導致冷軋板帶孔洞缺陷直接原因，因此，板材加工技術人員以及操作人員應注重鋁合金坯料的純凈度，盡量避免坯料夾雜現象的發生。在鋁合金坯料生產過程中，工作人員應做到眼到、手到，及時發現鋁合金板材上的雜質，并采取有效措施予以清理。由于在生產加工過程中，往往需要在新材料當中摻雜舊材料，工作人員應熟練掌握摻雜比例，不得過量，更不能低于標準量要求。過去，由于熔煉方法過于陳舊，鋁合金坯料的熔煉過程往往采取粗煉的方法，采用這種方法，坯料當中的雜質含量往往與標準要求相差甚遠，這就加大了孔洞缺陷的發生幾率。近年來，由于新方法、新工藝、新材料的普遍應用，鋁合金在熔鑄過程中，通常都采用精煉的方法，這樣就可以有效避免雜質的摻入。另外，在生產作業過程中，工作人員應積極做好熔體的凈化，只有對熔體進行全面凈化，板材內的雜質含量才會大幅降低，這樣也能夠有效避免孔洞缺陷的發生。

（2）異物介入導致孔洞缺陷的預防策略。在鋁合金冷軋板軋制過程中，外界異物極易混入板材當中，針對這種情況，工作人員應事先做好預防工作，對待使用的鋁合金坯料進行表面清理，減少異物雜質粘著表面壓入帶材，這樣能夠有效避免板材表面出現孔洞。此外，在冷軋板軋制時，常常出現跑偏現象，相關技術人員就不斷提升自身的專業技術水平，提高鋁合金冷軋工藝的穩定性，防止跑偏事故的發生。在日常生產過程中，無論是基層操作人員還是現場管理人員，應加大檢查力度，檢修人員應及時對冷軋機進行維護保養，使其滿足正常的生產加工需要[3]。

（3）軋輥產生孔洞缺陷的預防策略。由于冷軋機軋輥表面極易吸附空氣中的雜質和異物，因此，應定期對軋輥表面進行清理，始終保持軋輥表面處于清潔狀態。此外，應加強日常巡視檢查頻次，對軋輥進行定期檢查和維護，如果發現軋輥運轉異常，應及時予以處理，更換相關零部件，以有效降低孔洞缺陷的發生幾率。

3 結語

由于冷軋板帶的孔洞缺陷會給產品質量帶來嚴重的負面影響，因此，在鋁合金冷軋板的軋制過程中，應盡量規避孔洞缺陷的發生，在掌握孔洞缺陷成因的前提下，將預防工作做好、做實、做細，以提升產品的整體質量，給生產加工企業帶來更多的經濟效益與社會效益。