铝板带箔常见主要缺陷及控制浅析
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铝板带箔常见主要缺陷及控制浅析
摘要:随着社会发展,带动着我国各行业的高速发展。
由于铝及铝合金具有一
系列的优异特性,近年来发展速度非常快,同时客户对产品质量的要求也越来越高,各大企业对铝加工产品缺陷的控制也越来越重视,本文重点阐述铝板带箔产
品缺陷的分类及生产过程中常见的典型缺陷产生的原因及预防措施,方便企业进
行产品缺陷特征分析和预防。
进而通过对缺陷的周期进行分析,可准确推断出此
类缺陷产生的位置及原因,为有效改善铝板带箔产品质量提供了良好基础。
另外
对目前各大铝加工企业存在的现状问题进行分析,并供同行参考资料。
关键词:铝板带箔;轧制;周期性缺陷;技术人才;
引言
中国的铝板带箔加工企业,多数只是掌握了一般产品生产线的工艺技术,对
高精端产品和特殊生产线的工艺技术尚处于模仿阶段。
比如,中国已经建成了多
条铝合金厚板生产线,其生产能力占世界总产能的一半以上,但因工艺技术不成熟,实际生产能力还不足三分之一;中国建成了一条2000mm级当今世界最大的连铸连轧生产线,年生产能力超过250kt,却因工艺技术没有完全掌握,开机率还
不足五分之一,成品率普遍偏低,产品加工费用偏高;中国从二十世纪八十年代末
期就开始研发并生产PS版铝板基,目前超过10家以上企业拥有专门生产PS版
铝板基的生产线,而因产品质量缺陷的控制及技术工艺始终没有获得突破,产品
至今还处于中低端水平[1]。
1、铝板带箔加工企业铝合金带材缺陷的分类
1.1铝合金带材缺陷分类按照缺陷出现的原因分类如下:
1.1.1轧制缺陷。
有厚差、板形不良、表面波、金属或非金属压入、压折(斜角)、水迹(腐蚀)、皱折、打折、开缝、松卷、串层(塔形)、针孔、亮点、不规则
亮带、张力线、辊印或辊眼、油污或条印、亮印、裂边和翘边。
1.1.2包装和储运缺陷。
有磕碰伤、压陷和腐蚀不同的缺陷分类方法适台于不
同的场合.例如,按生产工艺流程来分,对购买毛料的厂家很有参考意义;按缺陷
性质分类,有助于用技术手段解决问题,按缺陷形态分类,便于成品检验。
1.2根据缺陷对产品质量的影响和标准的规定,铝及铝合金板带材的缺陷可分为以下三类:
1.2.1不允许有的缺陷。
这类缺陷的产生就意味着产品绝对报废,它包括使组
织不致密、破坏晶粒间结合力的贯穿气孔、夹杂物、过烧等;破坏产品抗蚀性能
的腐蚀、扩散、白斑、包铝层错动、硝石痕、滑移线;破坏产品整体结构的撕裂、裂边、裂纹、收缩孔等以及使用要求或标准要求不符的力学性能、尺寸精度等。
1.2.2允许有的缺陷这类缺陷在标准上作了具体规定或可以归类到某种已做规
定的缺陷里,它们虽然降低了产品的综合性能,但只要符合标准要求仍可使用。
譬如在面积和深度方面规定的缺陷有:表面气泡、波浪、擦划伤、乳头痕、凹陷、压过划痕、印痕、粘伤、横波、起皮等陷;允许轻微存在的缺陷有:压折、非金
属压入金属压入、松枝花纹等缺陷;符合标样的缺陷有:小黑点、折伤等缺陷。
1.2.3其他缺陷。
标准中没有明确规定和虽有规定但很不具体的缺陷、把它们
归入这一类,如:侧弯、油痕水痕、表面不亮、花膜等缺陷。
2、铝箔典型缺陷产生的原因与预防
2.1亮点、亮斑。
亮点、亮斑是指双合面出现的亮印。
在亮印处通常出现了不均匀变形,这一缺陷是铝箔轧制所特有的。
与针孔类似,它也是由于发生不均匀
变形所引起的,只不过它通常是由于双合油油膜强度不足或有脏物但尺寸较成品
厚度多或表面有高粘油的污染;或轧辊粗糙使局部变形不均,连续均匀的油膜被
破坏。
这种缺陷的面积远大于针孔,其表面特征与压下量过大或金属压人很相近。
这种缺陷的防止措施有:选用合理双合油,减少轧制油污染源;降低轧制油特别
是双合油粘度减少压下量等。
总之,改善润滑状况以减少不均匀变形是防止这一
缺陷的重要措施。
2.2开缝。
在轧制时中间平直地裂开,常伴有金属丝线,开缝的根本原因就是入口侧打折,主要是由于料中间松、边部紧,导辊不平。
解决办法是控制前一道
的板形,保持导辊问的平行。
虽然开缝原因筒单,但势必伴随着断带,扒料,造
成浪费,这就要求操作手有足够的经验,来料不好,尽量将张力控制好。
2.3振痕。
通常指的振痕为轧辊振痕,这在成品道次上尤为有害,表现在表面出现10~20ram周期的振痕,主要原因是由于轧辊磨削不当或轧制时油膜不连续
形成振动。
例如砂轮太钝,磨削油不合适或进刀量太大。
砂轮选择得不合适,又
要求达到特定的粗糙度的最易产生振痕,所以应根据工艺条件选择合适的砂轮尽
量不使砂轮磨到上、下限的粗糙度。
若不是成品道次,它的危害并不大。
同时通
过改善润滑状态也可以消除振痕。
2.4粘连。
退火后的铝卷展开时,铝箔之问发生粘连,打开时需一定力量。
当粘连严重特别是边部粘连,打开时甚至发生粘连断裂。
产生粘连的原因,主要是
退火时层与层之同因残袖或氧化而粘合,在纯煤油的高速轧制中,层间氧化最常见。
解决的办法是,降低退火温度,缩短退火时间,或者用保护气体遇火,此外
控制卷的松紧度,避免分切翘边,减少污油混入也是必要的。
粘连不可能没有,
只要不对后部加工产生有害的影响即可。
残油与粘连两者往往必居其一不粘边往
往有残油,无残油往往有粘连。
2.5燕窝。
这是双零料生产中常出现的缺陷,尤其在成品剪切时,在分切机卷取时,由于内松外紧会形成卷取起棱。
尤其断头后,在新接头处开始张力小,卷橙,然后张力增大,卷紧,在端面肋出箭头状称作燕窝。
燕窝严重就要报废,这
会影响成品在下次加工时的平稳性。
捎除办法:在卷取时应采用合适的张力梯度,即形成内紧外松的铝卷。
2.6水斑。
水斑是由于在轧制或储运过程进水引起的灰白色斑迹。
储运过程或第一道次的水斑很容易判断,但有时水斑很轻微,只在最终道次中才显现出来并
造成断带。
判断水斑是由哪一道次出现,可以通过统计水斑的间隔长度。
按其在
卷材中的位置,推算它产生的道次。
防止措施为干燥压缩空气,轧制油定期放水,冷卷不在湿热环境下放置[2]。
3、铝板带箔加工企业工艺技术目前现状分析
造成铝板带箔加工企业工艺技术目前现状的原因,与中国经济初期快速发展
的时代背景有关,与铝板带箔产品阶段性供不应求的市场情形有关。
如今,铝板
带箔加工企业必须重新认识世界、认识中国、认识市场、认识行业,认识产品,
通过有效的途径积极快速地提升铝板带箔加工工艺技术水平,减少产品缺陷的出现,提高产品质量,增强企业的竞争实力。
在这里,要特别强调的是相对于企业
其他方面,在工艺技术上投入其产出比是最大的,得到的价值将会“超出期待”。
3.1培养并掌控复合型工艺技术人才。
当前拥有全面的、尖端的工艺技术人员的铝板带箔企业不多,而同时既拥有又能够掌控这些工艺技术人员的企业就更少了。
在一些大中型企业中主要是国有企业中,存在着大公司小工艺的现象,就是
过分强调专业性,岗位多、分工细,每一个工序都设置专门的工艺技术人员,而
且岗位之间、工序之间不跨越,有的工艺技术人员在一个岗位、一个工序固定多年,对上下工序都没有多少了解。
在另一些中小企业中主要是民营企业中,又存在着小公司大工艺的现象,就是太苛求全面性,不分岗位和专业,将铝板带箔加工视为一个工序,要求工艺技术人员是全专全能型的。
第一种现象,导致工艺技术人员自觉不自觉地各为其主,分析问题和解决问题时往往会发生扯皮和推卸责任,效率很低。
对于第二种现象,由于工艺技术人员或者是来自于大中型国有企业,或者是缺少相应工作经历和经验的新人,在分析问题和解决问题时,又会出现片面和偏差,效率同样很低。
3.2企业对工艺技术人员的掌控能力弱。
另外一个问题,就是企业对工艺技术人员的掌控能力弱,所谓掌控,就是能够使工艺技术人员全身心地为所在企业服务,不但精通业务,还要敬业忠诚。
国有企业和民营企业两种情形各有所长,也各有所短,如果能够取长补短,相互弥补,就会获得理想的效果。
要解决好上述难题,就必须在培养工艺技术人才上有所突破,消除短期行为,打破传统模式,在加大投入的同时,寻求求才、育才、激才的新途径、新方式、新手段,以达到留住人才、为我所用的目的。
企业在培养工艺技术人才的同时,还应当建立灵活积极的引进机制,吸引中高端工艺技术人才为其服务。
结语
本文以铝合金带材为例,对铝板带箔轧制产品的缺陷分类进行了阐述,分别从缺陷出现原因和缺陷对产品质量影响和标准的规定两大方面对铝产品缺陷进行分类。
重点分析目前铝加工企业常见的典型缺陷产生的原因及预防措施。
本文介绍的缺陷判断方法能准确、快速地找出缺陷的产生位置及原因,为进一步提高铝板带箔产品质量提供了有力支持。
在实际生产实践中,利用相应的检测方法结合实际工艺流程,并尽可能多地从中找出有效信息,以提高缺陷分析的准确性和效率。
参考文献
[1]王祝堂.霍林郭勒铝产业园是中国又一个板带箔产能3000kt/a级的在建项目[J].轻合金加工技术,2015(5):35-35.
[2]肖亚庆,谢水生,刘静安,等.铝合金板带箔材的缺陷分析[J]铝加工技术实用手册.2004(10):508-516..。