鋁箔軋制的特點
鋁箔是鋁加工生產中工序最多、加工技術難度、厚度最薄的鋁材產品。它通常是用工業(yè)純鋁(>99.0%lA,質量百分數,下同)加工而成。鋁箔生產涉及了從熔鑄、熱軋、冷軋到箔軋的所有軋制工藝和熱處理工藝。鋁箱生產水平代表著鋁加工工業(yè)的先進程度和發(fā)展水平。鋁箔也是國民經濟發(fā)展中日用民需非常關鍵的產品。因而鋁箔工業(yè)已成為當前各國十分關注的工業(yè)。
鋁箱軋制是一門特殊的壓延技術,由于產品的厚度小,鋁箔軋制具有與板帶材軋制明顯不同的特點,同時技術難度也增大。當軋件厚度達到最小極限厚度hc時,無論再施加多大的壓力也不能進一步獲得任何壓下量。同時,隨著軋件厚度的減小,輥隙傳遞系數f也減小。
當軋件厚度減小到一定限值時,必須使軋輥間隙成為負值,才能獲得所需要的壓下量。此時,上、下軋輥不僅互相接觸,而且緊密壓靠,使軋輥表面產生壓扁變形,軋輥間隙S為負值,這種軋制稱為極限軋制或負輥縫軋制。鋁箱必須進行負輥縫軋制。在負輥縫軋制條件下(圖3),增加軋制壓力對壓下量已不起作用,此時,調節(jié)壓下裝置只能改變產品的平整度,而不能改變其厚度。而實際使用的軋制壓力則是由預加壓力和軋輥弧度所決定,并不是像板帶材軋制那樣,軋制壓力是由材料的變形抗力所決定的一個確定數值。
在鋁箔軋制中,軋制速度和后張力成為調節(jié)壓下量的兩個主要控制因素。當軋制速度增加時,油膜厚度增加,摩擦系數減小,壓下量增加;同時軋制速度的增加使變形區(qū)的鋁箔溫度上升,從而使金屬的變形抗力減小,壓下量增加。但當軋制速度在給定的冷卻條件下超過一定限值時,軋區(qū)溫度的上升將使?jié)櫥瑮l件變壞,從而影響鋁箔的表面質量。增加后張力將使軋輥壓力減小,或者當壓力不變時使壓下量增加。但后張力過大或過小都可能造成鋁箔斷裂,或出現斜角、起泡、折皺等缺陷。因此,軋制速度和后張力只能在有限范圍內進行調節(jié)。此時,鋁箔毛料材質本身的質量就顯得尤為重要。
由于鋁箔的厚度小,隱藏在坯料內部的各種缺陷,如夾雜、氣泡、外來雜質,以及粗大第二相粒子、不均勻的毛料組織等,都將隨著產品厚度的減小而逐步暴露出來,對鋁箔軋制和產品質量產生不良影響,如形成穿孔或裂縫,嚴重時將使鋁箱斷裂或軋輥損壞。統(tǒng)計資料表明,鋁箔中的數隨夾雜量、化合物尺寸的增加而增加,并且隨鋁箔厚度的減薄而呈指數函數增加。存在于坯料表面的各種缺陷,如擦傷、起皮、水斑、灰污等,也將以拉長的形式繼續(xù)存在于鋁箔表面,當壓下量達到一定程度時,也會使鋁箔穿孔或斷裂。材質的性能愈不均勻,硬化率愈大,則愈易產生。因此,用于軋制薄箔的鋁箔毛料,必須具有優(yōu)良的內在質量和表面質量。
鋁箔毛料的組織控制
要獲得高品質、高成品率的薄箔產品,必須嚴格控制鋁箔毛料的質量,包括減少含氣量、提高熔鑄質量、調整化學成分、完善熱處理工藝、改善顯微組織和相分布等,盡可能地降低材料的加工硬化率和變形抗力,提高材料的軋制性能。
