试析1235铝合金双零箔用铸轧坯料的生产工艺论文_廖知坚

试析1235铝合金双零箔用铸轧坯料的生产工艺论文_廖知坚

中国铝业集团有限公司铝加工事业部 北京 100082

摘要:铸轧坯料处于铝加工产品的首端,其产品质量直接影响到后续深加工产品的质量。因此,提高铸轧坯料产品质量被刻不容缓的提上日程,也是铝加工企业在实际生产过程中需要不断探讨、完善、提高的工作过程,本文主要从影响产品质量因素入手进行分析,进而找到问题的源头,从根本上解决1235铝合金双零箔用铸轧坯料质量问题。

关键词:铝合金双零箔;铸轧坯料

引言

铝箔具有质轻、密闭、包覆性好、无毒和防潮等一系列优点,因而在国民经济及人们日常生活中得到广泛的应用,目前主要应用于包装、交通运输和建筑领域。中国年消费卷烟包装烟箔达3.5万吨,占到双零箔消费总量的60%左右。目前国内生产烟箔的主要原料是1235铝合金,普遍采用铸轧法生产坯料,但要生产出厚度更薄、针孔更少、力学性能和表面质量更好的双零铝箔,不仅对铸轧工艺提出了更高的要求,而且冷轧时的坯料处理对最终成品箔轧制及成品箔的针孔数量都有较大的影响。

1、影响产品质量因素

1.1、人为因素

铸轧坯料生产中,人为因素应该说对产品质量的稳定性起着至关重要的作用,生产加工过程中,工人的整体技能水平是关键中的关键,其次是工人操作的规范性也是影响产品质量的直接原因。

(1)工人的整体技能水平工人的整体技能水平的高低是影响生产质量水平高低的关键因素。铸轧坯料的生产需要经过多个生产工序才能完成,需要各个工位上的工人之间的协作共同完成的,各环节的质量都提高上去才能使整个产品质量上去。

(2)操作规范性从事一线生产工作的工人师傅的规范性操作是保证产品质量的最为直接的因素。不当的操作轻者影响产品的生产质量,严重的可以损坏生产设备造成生产事故。为加强生产过程中的操作规范化,必须切实做到对生产制度的落实、员工操作技能的培训和考核以及做好生产管理人员的监管工作,以确保实现操作规范化、标准化,管理精细化。

1.2、物料因素

铸轧坯料生产使用电解铝液直接生产铸轧铝带,物料的控制对铝铸轧带的质量的影响起着不可忽视的作用。如果在铸轧过程中物料的成分和添加剂不能够控制得当,会给铸轧产品带来诸多缺陷,使生产质量严重下降。针对物料因素给产品质量带来的影响,企业已作出相应的对策和解决方式,通过改变铸轧过程中电解铝液的成分、在铝液中加添加剂等方法实现对物料因素对产品质量影响的控制。需要通过一系列的实验研究、生产过程进行总结,寻找出最佳的物料配比方案,以保证消除因物料配比不当引起的一系列产品缺陷,提高铸轧产品的质量。

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2、生产关键工艺控制措施

2.1成分及组织控制

为了在轧制和使用过程中具有足够的强度和韧性,以便在外力作用下承受减薄变形,防止断带或破碎,并达到光亮均匀的表面质量,主要控制好Fe/Si比、固溶Si含量及化合物相的尺寸等。1235铝合金铝箔一般Fe/Si比值控制在2.5~4.0之间;铝箔坯料中的化合物以α(FeSiAl)、β(FeSiAl)、FeAl3相为主;为了控制针孔数好加工硬化率,化合物尺寸应控制在1~5μm之间;{110}织构比例达到40~50%,固溶Si含量为0.02%。

2.2熔体质量控制

随着铝箔厚度的减薄,轧制过程愈加困难,铝箔开裂、断带、针孔数量增加。生产高质量的0.005~0.007mm铝箔,对坯料的含氢量、非金属夹杂物含量以及晶粒度指标提出了更加严格的要求。为确保达到金属高纯净度,通常在铸造工序要采取在线炉外精炼除气和40~50ppi泡沫陶瓷过滤板过滤方法。控制氢含量达到0.08~0.12ml/100gAl,铝熔体夹杂物尺寸应小于5μm,含量不超过0.003%。

2.3板坯晶粒度的控制

针对电解铝液的特殊性,虽然在生产中采取了铝液降温、添加固体料等有效措施,但铸轧板坯仍存在晶粒粗大、裂纹等缺陷,因此,为了得到组织均匀、晶粒细小的铸轧坯料,达到一级等轴晶粒度,铸轧前铝熔体中需加入细化剂进行晶粒细化,一般使用Al-5Ti-B丝,用线材给料机加入,Al-Ti-B丝起主要细化作用的是TiAl3、TiB2质点。添加工艺:温度720~730℃之间,添加量:1.5~2.0kg/tAl,Ti含量控制在0.015%-0.02%。

2.4铸轧工艺

铸轧前对熔体、Fe、Si成分及板材内部组织采取的生产工艺控制,为顺利铸轧优质铝箔坯料奠定了坚实的基础。但在铸轧时,供流嘴的材质、结构以及工艺参数、轧辊参数控制都是保证铸轧板内部质量、表面质量、板形质量的重要因素。

(1)选用韧性好、加热后不易变形的铸嘴材料,便于调整稳定的嘴辊间隙,减少铸轧板面条纹产生。

(2)采用三级分流内腔结构的铸嘴,内腔结构更加合理,嘴腔内液体流动无阻,金属的流动速度更趋于一致,液流分布均匀,嘴腔内液态区的横向温度差减小,有利于板材的均匀结晶、板材上下组织均匀,使铸轧顺利进行,铸轧板的板面质量、内部质量得到提高。

(3)合理控制铸轧带生产的前箱熔体温度、铸轧速度、铸轧区、冷却强度、前箱液面高度等工艺参数,是保证稳定进行铸轧及带坯质量的基本条件。铸轧速度900~1000mm/min,铸轧区64mm,前箱溶体温度683±5℃,前箱液面高度10mm,冷却强度≥0.5MPa。

参考文献

[1]武元,梁鲁清.电解铝液直接生产1235合金双零箔铸轧坯料的工艺研究与实践[J].铝加工,2015(05):36-39.

[2]蔡邦霞.1235铝合金双零箔用铸轧坯料的生产工艺[J].甘肃冶金,2015, 37(03):33-35.

[3]赵宏建.浅谈铸轧坯料生产如何提高产品质量[J].中华民居,2011 (11):94-95.

论文作者:廖知坚

论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期

论文发表时间:2018/10/1

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