深沖鋁帶材加工工藝的研究與開發

王明海 李洪飛 王建華

(肥礦集團 平陰鋁業有限公司，山東 平陰250400)

1 項目概況

肥礦集團平陰鋁業公司可生產鋁合金10 多個品種、1000 余個規格的產品。主要產品有鋁合金鑄軋板、板帶箔材、花紋鋁板、鋁單線、裸鋁絞線及鋼芯鋁絞線等。鑄軋板由生產1070、1060、1145、3003 等牌號，逐步開發生產8011、8011A、8921、3014、3105、6815 等合金牌號鑄軋板。板帶箔材生產由單規格、單品種向多規格、多品種發展。

鋁蓬布扣適用于運輸業遮蓋蓬布的鎖眼，主要通過沖壓方式生產而成，除要求具備一定的強度外，還應具備一定的耐腐蝕性和較好的深沖性能。篷布扣用深沖鋁帶材是一種高附加值產品，附加值高于一般的鋁板帶材，利潤空間很大，市場前景好，經濟效益高。國內使用鑄軋板坯生產篷布扣用深沖鋁帶材的廠家很少，這對于開發市場，利用鑄軋板坯成本低的特點，如何改善鑄軋鋁卷內部、外部質量，研究冷軋生產新工藝，實現用鑄軋工藝生產篷布扣用深沖鋁帶材是擺在我國鋁加工業技術工作者們面前的重要課題。

2 鑄軋工藝改進

深沖，相對于普通沖壓,為了成型有拉伸,深的拉延比,要求材料具有更好的塑性變形能力，鑒于深沖對產品性能的要求，公司對現有生產的鑄軋板坯進行逐一的排查挑選，尋找合適的鑄軋板坯。

2.1 鑄軋輥輥型曲線調整

為減少鑄軋時由于軋輥彈性變形和彈性壓扁的影響，同時考慮到三種8011 合金成分的硬度和強度有一定的差距，我們確定了不同的軋輥凸度。合金的成分越高，合金強度越大，要求的軋制力越大，軋輥的凸度越大，每切磨軋輥一次，凸度要增加0.02 毫米。

2.2 輥縫調整

輥縫對鑄軋帶材的板形和厚度有較大的影響，由于8921 合金的硬度和強度較純鋁大，鑄軋時彈性恢復較大，同時考慮到設備能力，為保證帶材厚度和板形，根據純鋁輥縫經驗，8011 合金帶材鑄軋輥縫定為5.6-6.0mm。

2.3 鑄軋區長度調整

合理的鑄軋區長度能保證穩定、高效、連續的鑄軋生產的建立。因此，精心選擇鑄軋區長度，它不僅穩定其它工藝參數，而且對鑄軋帶材質量起著關鍵性的作用。鑄軋區長度偏小時，勢必減慢鑄軋速度，并使帶材加工率減少，各工藝參數調整范圍也小。增大鑄軋區長度，即可提高鑄軋速度又增大加工率，使帶材組織致密些，性能也有所提高，工藝參數控制范圍也可大一些。

2.4 鑄軋速度調整

鑄軋速度高低直接影響鑄軋過程的穩定建立和生產效率的高低，同時也受鑄軋區的長度和冷卻強度的影響，考慮結晶區間、前箱溫度,鑄軋速度選擇在0.75-0.8m/min。

3 冷軋工藝改進

要求制耳率在2%以下（把具有波浪凸起的部分稱為“制耳”，把由于結構而產生的制耳現象稱為“制耳效應”）。

3.1 切邊工藝調整

8011 合金的特點是，裂邊傾向比較大，大部分生產廠家采用的是二次切邊的生產方式。這種生產方式工藝復雜，切邊量多，成品率低。經過反復的試驗，冷軋切邊在1.5 毫米以下，繼續軋制時不會再產生新的裂邊。如果在1.5 毫米以上切邊，在后面的軋制過程中，又會產生新的裂邊，產生的裂邊會導致再后面的軋制過程中出現斷帶，影響生產的順利進行，同時為了克服裂邊缺陷，必須進行二次切邊，既影響成品率又降低了生產效率。因此我們選擇了在1.3 毫米以下厚度切邊。7.2 毫米的鑄軋卷經過冷軋到1.3 毫米切邊，繼續冷軋到0.25 毫米。

3.2 退火工藝調整

在退火過程中主要考慮兩個方面的問題：第一，根據用戶的要求板面不允許有油，必須干凈的特點，要增加去油工藝，延長退火的時間。第二，根據用戶加工要求，確定延伸率大于24%，抗拉強度在100-120MPa 之間，必須選擇合適的退火溫度。

具體工藝如下：

退火工藝：200℃/4h-480℃/6h-420℃/10h-斷電2h 出爐

采用以上的退火工藝，產品的內部與外部的溫度才能夠均勻一致，爐膛溫度與產品的內部溫度完全一致，保證產品的性能均勻。

通過以上工藝的改進，對生產出的產品參數進行了統計，符合客戶性能的要求，如下表所示：

冷軋板性能和外觀質量統計表

4 結論

（1）針對篷布扣產品深沖性能要求較高的特點，采取8011 合金鑄軋板卷坯料進行生產屬于國內同行業的先進水平，通過改進鑄軋工藝、冷軋工藝、退火工藝保證產品性能的要求，達到客戶要求。

（2）2013 年平鋁公司依靠篷布扣用鋁板帶，拓展了市場，開發了新的客戶，篷布扣用鋁板帶銷售價格是在鋁錠價格的基礎上加價2700 元/噸，比普通的鋁板帶高800 元/噸，創造直接經濟效益270 萬元，比普通的鋁板帶多創造80 萬元的經濟效益。

［1］輕合金加工技術.2011 年第五期，2011 年第十期.