鋁箔針孔產(chǎn)生原因與預(yù)防方法探討

陳俊

[摘 要]鋁箔常容易出現(xiàn)針孔。本文主要分析了導(dǎo)致鋁箔針孔出現(xiàn)的主要原因，并就怎樣有效的控制鋁箔針孔提出了一些對(duì)策，希望能為同行提供一定的參考。

[關(guān)鍵詞]鋁箔；針孔；原因；預(yù)防

中圖分類號(hào)：F3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）19-0162-01

鋁箔因?yàn)榫哂休^好的保鮮性、防潮性與耐腐蝕性，所以常常被用在材料的包裝中。但是，實(shí)際生活中的鋁箔常常會(huì)產(chǎn)生許多較大的針孔，一旦針孔的直徑大于5，并且達(dá)到了每平方米1000個(gè)，這樣一來(lái)就會(huì)直接影響到包裝的質(zhì)量。而針孔是一大衡量鋁箔質(zhì)量的指標(biāo)，必須將其控制在一定范圍內(nèi)。

1、坯料的原因

坯料也是引起鋁箔出線針孔的主要因素。

1.1化學(xué)成分

鋁箔材料中的Fe和Si含量會(huì)直接影響到針孔的產(chǎn)生，如果Fe>2.5則Al與Fe易形成粗大的金屬間化合物，鋁箔在壓延時(shí)容易出現(xiàn)針孔，隨著Si數(shù)量越來(lái)越多， Fe和Si會(huì)相互作用構(gòu)成一種堅(jiān)固性化合物，牌號(hào)1060的純鋁箔材針孔數(shù)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于1035箔材的針孔數(shù)，這就是由于1035牌號(hào)純鋁中的Fe和Si含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于1060。但是當(dāng)鋁箔中Ti含量>O.05時(shí)，則容易形成堅(jiān)硬的TiB2化合物，軋制時(shí)易碎，也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)很多針孔。

1.2坯料表面的質(zhì)量不過(guò)關(guān)

坯料的表面被擦傷了，或者表面存在較嚴(yán)重的腐蝕斑痕和金屬壓入的情況，這些問(wèn)題會(huì)在軋制時(shí)隨著厚度的變薄產(chǎn)生較多的大大小小的針孔甚至孔洞。

1.3坯料的鑄造工藝

這主要包括鑄造時(shí)將一些外界的顆粒和飛塵卷入其中，軋制時(shí)產(chǎn)生了針孔，再有就是鑄造時(shí)存在氣泡和氧化膜。隨著軋制厚度的越來(lái)越薄，氣泡被壓破變成了針孔與氧化膜最終從箔面上脫落構(gòu)成針孔。

2、鑄軋工藝

2.1張力

當(dāng)后張力太大時(shí)，前滑值大幅度減少，容易導(dǎo)致軋輥跟鋁箔不符，如果這時(shí)鋁箔的表面出現(xiàn)打滑的情況，就會(huì)捻壓表面，大大增加了針孔出現(xiàn)的幾率。

2.2軋制油

軋制油存在一些小的固體顆粒，容易導(dǎo)致出現(xiàn)鋁箔針孔。而要將這些顆粒去除就必須過(guò)濾，但是在實(shí)際過(guò)濾時(shí)容易出現(xiàn)軋制油的灰分超出一定范圍的情況，這樣就容易導(dǎo)致出現(xiàn)針孔。再者，通過(guò)過(guò)濾器的油流量本來(lái)必須大于冷卻油流量，但是實(shí)際上常會(huì)出現(xiàn)污油倒流、軋制油粘度過(guò)大的情況，最終使得鋁箔麻面很粗糙，越粗糙就越容易導(dǎo)致出現(xiàn)針孔。

3、鋁箔針孔的預(yù)防措施

3.1控制鑄軋工藝

（1）控制化學(xué)成分

鋁箔中的化學(xué)成分一定要符合相關(guān)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，才能較好的控制后續(xù)工藝。所以，一定要控制好Fe、Ti以及Si等元素的精確含量，確保適當(dāng)?shù)暮辖鹪睾俊?/p>

（2）控制攪拌鑄軋工藝中的熔體

鑄軋中每次攪拌時(shí)間應(yīng)為7min～8min，時(shí)間間隔為lh～2h為佳。各生產(chǎn)廠需建立行之有效的監(jiān)督方法。

（3）除氣和堿性金屬控制

當(dāng)前使用氬氣+氯氣混合氣體精練的方式最佳，并在熔煉爐、保溫爐處進(jìn)行爐內(nèi)氬氣除氣精練，除氣效果較好，氫含量可達(dá)到0.12mL/100gAl以下，同時(shí)堿性金屬也可得到充分的控制。

（4）過(guò)濾過(guò)程控制

過(guò)濾必須做到全鋁液過(guò)濾。關(guān)鍵點(diǎn)要落實(shí)到是否是全鋁液，檢查、監(jiān)督、更換和考核是保證過(guò)濾質(zhì)量的重中之重。廣西南南鋁箔有限公司使用目前最先進(jìn)的管式陶瓷過(guò)濾管進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾效果很好。

（5）偏析控制

l×××系鋁合金出現(xiàn)偏析缺陷一般較少。但在8×××系鋁合金中則出現(xiàn)較為頻繁，鑄軋速度稍快，偏析就會(huì)出現(xiàn)，速度越快，偏析越嚴(yán)重。一般來(lái)說(shuō)速度降低后，偏析缺陷就可得到較好的控制。

（6）掛渣缺陷控制

可從以下幾個(gè)方面對(duì)掛渣缺陷進(jìn)行控制：

做好前述的精煉和過(guò)濾工作，使鋁液中的雜質(zhì)含量盡量降低；保證鋁液溫度，使不出現(xiàn)非正常的凝結(jié)現(xiàn)象；保證鑄嘴的完整，不使用已損壞的鑄嘴；調(diào)整好鑄嘴和軋輥的間隙；同定生產(chǎn)周期進(jìn)行提速跑渣。

3.2控制壓延工序

（1）軋制油品質(zhì)量

軋制油是特別容易出問(wèn)題的地方，因此，對(duì)軋制油品的控制十分鶯要。

①防止軋機(jī)液壓油泄漏

液壓油一旦泄漏進(jìn)入軋制油，就會(huì)造成軋制油黏度上升。引起殘留物增多，透過(guò)率降低以及軋制時(shí)吹掃裝置的效率降低，使得鋁卷表面殘留的鋁粉和雜質(zhì)顆粒增多，從而加大針孔的產(chǎn)生幾率。

預(yù)防措施：

a）做好設(shè)備的查漏工作，發(fā)現(xiàn)油位異常下降則停機(jī)檢查，修復(fù)后才開(kāi)機(jī)；

b）使用無(wú)漬液壓油，價(jià)格雖高但對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響小；

c）泄露總量控制，每月泄露量不超過(guò)200L，超過(guò)15桶時(shí)應(yīng)徹底換油。

②軋制油過(guò)濾控制

過(guò)濾工作不容忽視。應(yīng)根據(jù)不同道次、不同產(chǎn)品、不同機(jī)臺(tái)調(diào)整助濾劑和白土的型號(hào)及其使用量，使得過(guò)濾工作有周期性和規(guī)律性。

一般原則：

a）冷軋機(jī)用較粗的助濾劑以保證流量，箔軋機(jī)使用較細(xì)的助濾劑以保證過(guò)濾精度；

b）冷軋后兩道次和箔軋前兩道次，由于鋁粉產(chǎn)生量較大，白土使用量稍大，過(guò)濾周期應(yīng)適當(dāng)縮短。

c）須使用監(jiān)視過(guò)濾器，過(guò)濾器芯子一般用3m～5m即可，正常生產(chǎn)情況下每三個(gè)月更換一次。

③軋制油噴淋量的控制

為保證軋制油的噴淋量，可制定以下改進(jìn)措施：

a）箔軋前l(fā)～3道次盡量將板形控制良好；

b）疊軋前l(fā)道次和疊軋道次，配合自動(dòng)噴淋，使用手動(dòng)控制方式保證每一個(gè)噴嘴噴淋開(kāi)啟時(shí)間大于20%：

c）保持油品潤(rùn)滑性能指標(biāo)良好。

（2）粘傷、擦劃傷控制

這兩個(gè)缺陷幾乎在所有鋁加工廠都會(huì)不時(shí)出現(xiàn)，到疊軋工序時(shí)，就會(huì)造成諸如黑條、串孔或孔洞等的出現(xiàn)。改進(jìn)措施：

①改善中間退火工藝，針對(duì)某種產(chǎn)品，根據(jù)其規(guī)格及合金種類，制定專門的工藝；

②退火時(shí)鋁卷最好用鋁帶捆扎。退火完成后，鋁卷必須架空存放，以防止局部熱量無(wú)法散發(fā)，造成粘鋁：

③保持軋制通道于凈，定期徹底清潔軋機(jī)；

④軋輥磨酣必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)工藝進(jìn)行，一對(duì)箔軋輥磨削時(shí)間一般在2.5h～4.0h之間。磨削時(shí)間短了，粗磨可能還未進(jìn)行，上一次的疲勞層未磨削掉（甚至上次的傷痕都未磨掉），這樣的軋輥極易受傷，使用壽命極短；磨削時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)在軋輥表面形成很多的短劃傷（大約2mm～3mm），因此嚴(yán)格定磨削時(shí)間極為重要。在檢驗(yàn)軋輥時(shí)，打印的粗糙度圖形最好多是平臺(tái)狀，而不是尖峰狀，如此軋輥的粗糙度保持得較久，也不易受傷。

（3）生產(chǎn)環(huán)境改進(jìn)

車間空氣保持正壓；人員進(jìn)出雙重門方式，有過(guò)渡區(qū)；軋機(jī)、分切、退火和包裝分區(qū)，有隔離；安裝有滅蚊燈；地面刷地板漆。

以上前三點(diǎn)尤為重要。

（4）鑄軋卷均勻化退火

均勻化退火的目的在于處理鋁合金中的非平衡Fe相、Mn相。在均勻化退火過(guò)程中，非平衡（AlFeSi）相和FeAl6、FeAlm。相逐漸溶解并分別向平衡（AlFeSi）相和FeAl3，相轉(zhuǎn)變，與此同時(shí)，原有的（AlFeSi）相、FeAl3，相不斷長(zhǎng)大。共晶體中的MnAl6。相在高溫長(zhǎng)時(shí)均勻化過(guò)程中容易發(fā)生從非平衡結(jié)晶向平衡狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，并逐步溶入基體。而初生的MnAl6。相其形態(tài)為不規(guī)則的塊狀或片狀，其尖角部分在一定條件下可發(fā)生溶解球化，這樣可以降低軋制時(shí)開(kāi)裂的危險(xiǎn)性。均勻化退火工藝的改進(jìn)：

①保證鋁合金鑄軋卷的均勻化退火溫度在570℃～600℃之間，最佳為580℃，保溫時(shí)間根據(jù)卷大小和裝爐量一般控制在10h～13h；

②含F(xiàn)e、Mn元素較多的鋁合金均勻化退火都有很好的效果；

③一般直接對(duì)鑄軋卷進(jìn)行均勻化退火，也可以在冷軋開(kāi)坯后進(jìn)行均勻化退火。此外，增設(shè)帶攝影的金相顯微鏡，分析每次檢查中針孔的形貌、分布和大小，建立每批產(chǎn)品的針孔檔案，對(duì)控制針孔有很大幫助。

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