鋁箔軋制工藝影響因素探究

薛雄毅

摘? 要：鋁箔軋制工藝具有一定的復雜性，隨著技術的進步，它也逐漸朝寬幅度、高速度、高精度控制方向發展，筆者在研究中發現，有效提高鋁箔表層質量的關鍵在于優化鋁箔軋制工藝。基于此，該文中首先簡單探討了鋁箔軋制工藝的的特征與參數工藝要求，然后重點對鋁箔軋制工藝的諸多影響因素與應對措施進行了探究。

關鍵詞：鋁箔軋制工藝;影響因素;坯料;軋制油;軋輥;板形控制

中圖分類號： TG339? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

鋁箔材料在各個行業領域中都有所應用，例如在航空、電力、儀表、醫療、食品加工以及其他生活領域中都能看到它的身影。隨著用戶對鋁箔產品需求的逐漸提高，追求制作生產超薄、高性能、高表面質量的鋁箔制品及其軋制工藝成為關鍵目標。為了確保鋁箔軋制工藝實施到位，還需要對其工藝特征與參數工藝內容進行分析。

1 鋁箔軋制的工藝特征與參數工藝要求

1.1 軋制工藝特征

鋁箔軋制屬于一種特殊且典型的壓延技術，它是鋁箔從材料原型軋制到中精軋的過程。考慮到所軋制產品厚度相對較小，所以需要相應加大軋制壓力，確保軋制過程中軋輥能夠產生足夠彈性變形應力令軋制材料產生塑形變形。在該軋制過程中，軋輥的彈性壓扁功能在一定程度上影響到了鋁箔軋制工作。如果在生產過程中軋制力難以有效發揮，其鋁箔軋制就無法實現在恒壓力的前提下實現完美的無輥縫軋制。此時必須調整鋁箔厚度藝體生軋制開卷張力，同時為軋制工藝實施提速。

1.2 軋制參數工藝要求

軋制工藝的實施過程中對軋制參數工藝要求較高，這是因為在進行鋁箔坯料處理過程中，必須對其熱軋坯料與鑄軋坯料加以區分，因為2種坯料的加工過程是完全不同的。不過在軋制過程中需要同時滿足鋁箔生產要求，盡量避免在軋制過程中產生針孔、斷帶以及板形不良等表面質量缺陷問題。

以板形表面軋制工藝為例，軋制表面質量的具體工藝要求是，避免出現不良板形影響成品品質。例如在熱軋卷帶材過程中要測量卷帶材兩邊厚度差，確保邊部測量厚度差被控制在50 mm范圍內，實際平均厚度偏差要小于1%左右，板凸度要求控制在0%～1%，避免出現負值。在熱軋材料軋制過程中要保持其軋制厚差指標基本滿足縱向厚差且≤0.05 mm/100 mm，而橫向斜度則要≤0.03 mm/100 mm。要確保卷帶材兩邊不會出現毛刺、裂邊等問題，做到表面平整光潔無任何擦傷劃傷，無任何腐蝕裂紋及孔洞[1]。

在這里需要注意一點是，對鋁箔壓制的厚度控制是有要求的，鋁箔的厚差是指鋁箔軋制方向上的厚度差和沿寬度方向上的厚度差，即通常所說的縱向厚差與橫向厚差，它是鋁箔的重要指標之一，最大限度降低鋁箔厚差是鋁箔軋機高速軋制的要求，鋁箔厚差的大小，直接反映鋁箔生產廠的軋制技術水平、裝備水平和控制水平，為了控制軋制過程中的鋁箔厚度，必須對軋制中的鋁箔實際厚度進行精確快速的測量，并根據測量的結果及時地控制、修正厚度偏差，從而獲得最小厚度的鋁箔。鋁箔在軋制過程中需要對來料提出具體的限制條件，考慮其屬于無輥縫軋制，通常會采用恒壓軋制方法，恒壓軋制可以獲得平直度最佳的鋁箔，但縱向厚差需要盡量控制到最小為宜，如圖1所示。

鋁箔軋制中的厚度測量自動系統存在響應之后問題，它采用的是后饋形式，必須對鋁箔坯料縱向后插波浪長度L提出具體要求，保證L≥ml，其中m表示一般系數，l表示鋁箔軋制厚度，根據軋制速度與電控調節時間而確定，一般取值m=15。如此可保證鋁箔縱向厚差得到及時、平滑的調節，相應降低厚差調節參量頻率，確保軋機運轉狀態平穩，這對高速軋制有利。

2 鋁箔軋制工藝的影響因素及應對措施

在鋁箔軋制工藝實施過程中會受到諸多影響因素影響，例如坯料、軋制油、軋輥參數、板形等因素都不容忽視，下文一一展開分析并提出相應的應對策略。

2.1 鋁箔軋制坯料的影響因素及應對措施

如上文所述，鋁箔軋制坯料的供料包括熱軋坯料與鑄軋坯料2種，2種坯料的加工過程不同，但必須滿足同一質量要求，如此才能確保鋁箔生產到位，否則會在軋制生產過程中產生斷帶、針孔、板形不佳等缺陷問題。

在鋁箔軋制生產前應盡量選擇高質量的鋁箔材料，首先保證其具有合理的化學成分，例如針對1100合金牌號的鋁箔材料就要求它的Si、Fe化學成分在0.95%左右，而Mn、Zn、Al的化學成分要分別達到0.2%、0.1%、99.0%。

舉例來說，在8079合金抽取鋁箔工藝生產過程中，需要調整道次安排，改善軋制條件，穩定退火工藝。在軋制過程中要求8079合金抽取鋁箔中Fe含量控制在1.0 %～1.3 %，實際Fe含量控制在1.054%左右。結合試驗可實時正產軋制工藝，首先采用舊輥軋制2卷1道次后，再采用新輥進行軋制，避免試驗料出現脅松問題。在成品退火試驗過程中要時刻保持退火溫度、時間與爐膛安排不變，取消端面包覆鋁箔[2]。

2.2 鋁箔軋制油管理的影響因素及應對措施

鋁箔軋制油在軋制工藝實施過程中可起到潤滑、承載、冷卻與洗滌等重要作用，明顯改善輥縫區域過分摩擦界面的情況，降低軋制力，減少軋輥磨損，對改善卷帶材表面質量非常有好處。而對于軋制油的使用則必須在基礎油內加入一定量添加劑組合使用，確保在鋁箔軋制過程中軋制油起到正向影響作用。為了建立相對穩定的鋁箔軋制生產工藝流程，需要避免軋制油管理不善所導致的震動與打滑問題。在具體的軋制油管理過程中可選擇使用添加劑，首先了解添加劑的理化特性，分析其黏度、皂化值、羥值、酸值以及碘值。以黏度為例，其要求添加劑在40℃以下環境中使用，可采用酯型、醇型以及醇酯型添加劑，它們的最佳理化數值應該保持為6.50 mm2·s-1、7.90 mm2·s-1以及8.65 mm2·s-1。增加添加劑可有效增大基礎油的運動黏度和油膜強度，同時有效降低基礎油的退火性能。同時考慮到減少卷帶材表面所產生的污漬與油斑量，應當將添加劑的用量大致控制在3%～8%。

2.3 鋁箔軋制軋輥參數的影響因素及應對措施

鋁箔軋制軋輥參數的控制也很重要，由于鋁箔在冷軋過程中其工作輥的粗糙度與凸度會影響鋁箔的軋制生產流程及成品質量，所以要提出嚴格的工藝要求。例如要控制輥形凸度，避免過大或過小導致鋁箔材料橫向兩端產生板形缺陷。另外在鋁箔軋制生產過程中需要采用精軋軋制工藝，軋制過程中要嚴格觀察卷帶材打折現象，這是因為打折材料過多導致寬度料出現-16I打折現象。所以不能輕易斷定SQY1762打折與-12I小凸度試驗料有必然聯系。期間試驗噴油量55%時對改善板形波動有一定作用，但易出現中間松，進而易打折。在鋁箔軋制過程中要合理控制軋制軋輥參數。例如精軋工藝中要將工作輥的凸度控制在80 μm～90 μm，粗糙度控制在0.03 μm～0.05 μm。支撐輥的凸度控制在0 μm～100 μm，粗糙度控制在0.4 μm～0.6 μm[3]。

2.4 板形控制的影響因素及應對措施

最后對板形控制影響因素進行分析，操作人員對液壓ACG控制、液壓彎輥控制與軋制油分段冷卻控制都要理解到位，其中前2種對鋁箔軋制板形控制效果并不明顯，而第3種則可根據板形檢測反饋信號進行閉合控制，對控制輥身凸度變化很有效果。例如對鋁箔軋制過程中的板形控制主要結合平直度、不平度等重要指標展開。以不平度為例，它專門取一條縱向鋁箔試樣放置于平臺上，全面測定它的波高、波長、并計算出波高與波長之間的比值百分數。該板形計算控制方法相當簡單方便，不過容易受到被測試樣自重影響，導致波長、波高測量準確度不高。再一種是相對長度差控制計算，主要是計算鋁箔軋制的曲線部分與直線部分相對長度差，通過線積分求解正弦曲線長度如下：

在軋制實際板形過程中要做好相關對比工作，深度理解鋁箔軋制過程中對軋制、分切的影響。以對軋制的影響為例，卷帶材Z4軋制的4道會出現中間松的現象，導致合卷起皺、雙合困難及松卷，進而造成5道次軋制中頻繁斷帶及板形差，也會影響成品率和分切效率。這種現象會多次出現，對鋁箔軋制板形控制十分不利。

為此，在鋁箔軋制生產過程中要做到對板形的嚴格控制，加強對各個道次板形質量的考核力度，提高操作技術人員的質量意識，并指定由專人監控軋制板形質量，盡可能地選擇自動軋制工藝，特別是要對Z4、Z5的VC輥、彎輥自動控制目標值進行有效調整[4]。

3 結語

鋁箔軋制工藝相當復雜，隨著技術的進步，它也逐漸朝寬幅度、高速度、高精度控制方向發展。該文提出了鋁箔軋制工藝生產過程中的諸多技術參數指標與影響因素，希望通過這些影響因素多元分析鋁箔軋制的軋制坯料、軋制油以及軋輥參數有效控制，提高鋁箔軋制生產質量。

參考文獻

[1]黎志勇，楊斌，黃永程.鋁箔軋制工藝影響因素研究[J].企業科技與發展，2019（3）：163-164.

[2]黎志勇，楊斌，黃永程.淺談鋁箔軋制中的板形控制[J].南方農機，2019，50（5）：28，30.

[3]周樹德.鋁箔軋制添加劑選擇與使用方法指導[J].云南化工，2018，45（4）：36-37.

[4]劉延軍.鋁箔成品軋制表面白道缺陷的原因及預防措施[J].新疆有色金屬，2017，40（5）：52-53.