铝箔轧制缺陷产生的原因和解决措施
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铝箔轧制缺陷产生的原因和解决措施
1、夹渣产生的原因
• 铝熔体铸造前过滤、除气除渣不彻底,Al2O3 、炉渣等夹渣物被带入铝熔体中,最终带入坯料中。
• 更换过滤片时Al2O3 、炉渣等夹渣物被带入铝熔体中。
• 铝熔体纯净度太差,非金属异物太多,除气除渣无法彻底。
解决措施
• 采取更有效的过滤、除渣方式(如Ar+Cl2两级精练, 高吸附能力的泡沫陶瓷双级过滤)。
• 改变过滤片的更换方式。
• 选择良好的原铝和废料。
2、气道产生的原因
• 铝溶体氢气含量高,铸轧嘴前沿结渣,铝溶体向前流动时受阻,在结渣处的后面形成负压,铝溶体中的氢气析出,在铸轧板中形成通长的气孔叫气道,当铝箔轧制到比较薄时,由于此处的铝是两层的,延伸性能差,被轧裂。
气道一般只发生在亨特(倾斜式)铸轧机上。
解决措施
• 加强精练,降低氢气含量和渣含量,氢含量应控制在0.15ml/100gAl以下。
3、氧化产生的原因
• 铝和水发生化学反应生成Al2O3(开始颜色发白,随着时间的延长逐渐变黑)。
• 水的来源:
— 轧制油含有游离水。
— 蚊虫带入轧辊。
— 候湿热、坯料、铝箔放置时间太长。
2Al+3H
2O ═ Al2O3+3H2↑
解决措施
• 轧制油含水量应小于150PPm。
• 灭蚊虫。
• 铝产品应放置在通风干燥的区域,如果放置在密闭区间,应有足量的干燥剂。
• 放置时间越短越好。
非金属压入
非金属异物在铝材生产过程中带入变形区后压入铝基体中,形成非金属压入物。
这些非金属压入物大多数会在后来的轧制中脱落,在铝箔表面留下痕迹,最终可能产生针孔、孔洞或颜色不均。
产生原因
• 环境卫生差,空气中灰尘多。
• 生产设备、使用的吊具等工具脏。
• 过滤纸克重小或厚度不均,造成过滤土泄漏,再通过油喷嘴喷入轧制变形区。
• 轧制油过滤精度不够,轧制油中有非金属颗粒。
解决措施
• 加强5S管理,改善环境清洁度。
•久置的铝材应扒去外层。
• 控制好轧制油的过滤质量。
废料(断带)产生原因
•断带后碎铝箔未处理干净,附在机架内,轧制时入口侧的碎铝箔掉下,被带入轧制变形区,造成该区域铝箔变形不均而压裂(正常区域只有两层铝箔,有废料的区域至少三层),产生断带现象。
解决措施
•尽可能减少断带,断带后把机架内用风和油吹扫干净。
开缝
开缝有两种形态:1. 入口起皱,出口压折开裂,最终造成断带。
2. 对开开缝,原因非常复杂,而且我们公司未碰到,这里不再阐述。
产生原因
• 入口板形差,铝箔在进入辊缝前已起皱。
• 开卷张力等工艺参数给定不当,铝箔在进入辊缝前已起皱。
解决措施
• 当入口侧板形中间松时,应尽量使用较小的开卷张力。
• 当入口侧板形中间紧、两边松时,应尽量使用较大的开卷张力。
• 当入口侧板形局部松时,应根据自己的经验给定合适的开卷张力。
•调整轧制力对减少开缝也有好处。
板形不良
轧制板形的控制是贯穿整个轧制过程的主题,任何时候都不能放松对板形的控制。
好的操作手总会使用小的卷取张力,让不良的板形暴露出来,用必要的手段将板形控制在最佳状态,而不是用大的卷取张力去掩盖不良板形。
产生原因
• 轧制力、弯辊、倾斜、卷取张力等工艺参数给定不当。
• 轧辊原始凸度不合适。
• 来料板形差。
• 工作辊表面粗糙度不均匀。
•支撑辊表面或辊形有缺陷。
•喷油嘴有问题。
解决措施
•将在“A F C系统”讲座中系统介绍,
裂边产生的原因
• 板形控制不当,铝箔小边太紧,轧制时造成应力集中,铝箔边部被拉裂,产生裂边。
这种裂边非常容易造成本道次或下道次的断带,必须严格控制。
•也有可能是铝箔边部太松,在轧制时由于变形量太大而轧裂,这种裂边一般不容易造成本道次或下道次的断带,非常严重时会造成下道次的压折断带。
• 来料边部碰伤、已经存在裂边或有比较严重的毛刺。
解决措施
• 控制好板形,特别是边部不能紧,也不要过分松。
• 控制好坯料的边部质量。
横纹
横纹大致分为两种:一种是沿整个宽度方向(垂直于轧制方向)、间隔和轻重程度相等的直线横纹;另一种是沿宽度方向不一定是连续的直线,和轧制方向 不一定垂直,没有显著规律的横纹。
产生原因
•第一种是由于轧机打滑引起的,润滑过度或润滑不良都有可能产生打滑,升速过程实际就是润滑产生变化的过程。
我们现有的打滑都处在润滑不良的打滑区间。
另一方面,打滑也与轧机的固有频率有关,先进的轧机在设计时就考虑了其固有频率,可以减轻打滑。
•第二种横纹是由工作辊带来的,与轧制过程无关。
解决措施
•第一种打滑按措施的有效程度罗列如下:
1.增加添加剂含量,改善润滑。
2.减小轧制力。
3.提高或降低轧制速度。
•第二种横纹只有改变轧辊研磨质量来消除。
亮线
亮线也是困扰我们公司多年的质量问题,虽然现在比以前大幅度减少,但还不能完全消除(实际也不可能完全消除)。
亮线也有两种:一种是我们常见的发 黑、发青的亮线;另一种是发白的亮线,两者产生的原因完全不同。
产生原因
•第一种亮线产生的原因:
1.添加剂在基础油中的溶解不好,颗粒太大,润滑不均。
2.添加剂含量太少或添加剂润滑能力不足。
3.配对辊直径相差较大。
•第二种亮线产生的原因:
支撑辊上有点状异物,印到工作辊上,随时间的延长累计到工作辊的整个圆周方向,再由工作辊印到铝箔上。
解决措施
•第一种亮线:
1.改变添加剂或基础油的种类,改善润滑的均匀性。
2.改变添加剂的含量,提高润滑效果。
3.缩小配对辊直径差。
•第二种亮线:
清除支撑辊上的点状异物或换新支撑辊。
白道产生的原因
•硬质颗粒如砂布的砂粒带入毛毡—绒布清辊器表面,在压力的作用下陷入绒布中,正常轧制时划伤支撑辊表面,再印在工作辊上,然后由工作辊印在铝箔上。
白道的宽度和清辊器的水平位移量相等。
碎铝箔不可能将支撑辊表面损伤,换绒布或毛毡都没有作用。
解决措施
• 不要用纱布打磨支撑辊,定期用轧制油冲洗机架内各个部位,冲洗顺序为从上到下,特别是毛毡—绒布清辊器内表面。
暗道产生的原因
• 来料(主要是铸轧料)沿长度方向有一条化学成分异常带,如TiB2聚集带等,此处的金属颜色和正常区域不同(比正常区域白),加工后的表面粗糙度也略有差异,在一定的角度下用肉眼观察呈纵向条纹。
• 轧辊沿圆周方向局部粗糙度不均。
解决措施
• 改变铸造嘴内部结构、前箱温度或铸轧速度,改进结晶前沿的温度分布,减轻化合物的局部析出。
•合理使用Al Ti5B的量。
•提高轧辊研磨质量。
光亮度不均产生的原因
• 来料表面粗糙度不均,化学成分有差异,氧化膜厚度不均。
• 轧辊局部有片状的光亮度不均。
• 板形控制差,局部变形不均。
• 中间退火不当,不同部位的变形抗力相差大。
解决措施
•提高来料质量。
•提高轧辊的研磨质量。
• 控制好轧制板形。
• 改变中间退火工艺,提高中间退火后铝箔的均匀性。
辊纹产生的原因
• 工作辊研磨时,粒度比较大、又比较钝的砂粒将工作辊表面划伤,产生一条(长度约3mm)金属光泽较低的划痕,轧制时印在铝箔表面。
解决措施
• 选择高质量的砂轮,避免不合格的大砂粒存在。
• 选择更软的砂轮,便于钝砂粒的脱落。
砂轮刻痕产生的原因
• 工作辊研磨时,已经比较钝的砂粒没有脱落,这种砂粒不能切削轧辊金属,而是将轧辊表面划伤,产生一条(长度约3mm)的金属光泽较低的划痕,轧制时印在铝箔表面。
解决措施
• 改变轧辊研磨工艺(轧辊和砂轮的相对转速、进刀量),缩短刻痕的长度和深度。
• 选择更软的砂轮,便于钝砂粒的脱落。
鱼骨纹产生的原因
•润滑不良或加工率太大,轧制时,金属流动受阻后大约沿45°产生不均匀的滑移,在铝箔表面形成45°方向的条纹(形状像鱼骨,有时呈单向分布,有时呈双向分布)。
• 材料延伸性能差。
• 轧辊或铝箔表面粗糙度太小。
解决措施
•增加添加剂含量、降油温、减小后张力或提高轧制速度,以改善润滑效果。
•从新分配道次压下量。
•进行中间恢复退火。
•调整轧辊表面粗糙度。
针孔产生的原因
• 坯料化合物(F e2Si Al3 、F e Al3 )直径大,或形状为片状、针状,
• 坯料晶粒粗大。
• 坯料均匀化退火处理不好,成分分布不均,延伸性能差,金属中微裂纹多。
• 坯料H2含量高,夹渣物多。
• 最后两道次润滑不良或润滑不均。
• 工作辊粗糙度太大。
• 后张力过大或轧制力偏小。
• 轧制油过滤精度不够或过滤介质泄漏在净油箱中。
• 道次压下量太大。
• 轧制环境差,灰尘多。
解决措施
•提高铸造的冶金质量,减少H2含量和夹渣物,改善化合物的尺寸和形状。
• 改进坯料的均匀化处理制度 ,促进化学成分的均匀和化合物形状的改善。
•增加添加剂含量和改善添加剂和基础油的互溶性能。
•减小轧辊粗糙度。
•合理使用轧制工艺参数。
•进行中间退火,减少微裂纹。
•提高轧制油过滤质量。
•根据轧机的设备性能和工艺条件合理分配道次压下量。
•搞好环境卫生。
辊印可分为四种。
产生原因:
透亮辊印
轧制过程中较硬的异物(一般是形状简单、表面光滑的金属)带入轧制变形区,使上下工作表面产生压馅,当压馅处通过金属变形区时,致使该处金属变形不均而撕裂,产生迎光可见的独立空洞。
网状辊印
产生机理同透亮辊印,但异物的种类一般是形状不规则的非金属,而且压馅的深度有限,而且不均匀,当压馅处通过金属变形区时,铝箔没有被完全撕裂,只是在该区域形成几处小的局部裂口。
未透辊印
产生机理同透亮辊印,但轧辊的压馅深度很浅,不足以撕裂铝箔,只在铝箔表面留下颜色发白的痕迹。
黑色辊印
工作辊表面被很硬物品(如吹风管)的尖角划伤,轧制时痕迹印在铝箔上,肉眼观察铝箔该处为黑色线条。
解决措施
搞好卫生,防止硬质异物带入变形区损伤工作辊,防止金属工具碰到工作辊。
暗面亮道产生的原因
• 双合油量不足或喷射不均
解决措施
•适当增加双合油量,如果是先合卷后退火,特别是退火温度较高时,要特别注意双合油的喷射量。
暗面亮点产生的原因
• 双合油中有添加剂,并且坯料晶粒粗大。
• 道次压下量太大。
解决措施
• 使用低粘度的双合油,双合油中不加添加剂。
• 使用晶粒均匀细小的坯料。
•减小道次压下量。