鋁箔針孔產生原因與預防方法探討

陳俊

[摘 要]鋁箔常容易出現針孔。本文主要分析了導致鋁箔針孔出現的主要原因，并就怎樣有效的控制鋁箔針孔提出了一些對策，希望能為同行提供一定的參考。

[關鍵詞]鋁箔；針孔；原因；預防

中圖分類號：F3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）19-0162-01

鋁箔因為具有較好的保鮮性、防潮性與耐腐蝕性，所以常常被用在材料的包裝中。但是，實際生活中的鋁箔常常會產生許多較大的針孔，一旦針孔的直徑大于5，并且達到了每平方米1000個，這樣一來就會直接影響到包裝的質量。而針孔是一大衡量鋁箔質量的指標，必須將其控制在一定范圍內。

1、坯料的原因

坯料也是引起鋁箔出線針孔的主要因素。

1.1化學成分

鋁箔材料中的Fe和Si含量會直接影響到針孔的產生，如果Fe>2.5則Al與Fe易形成粗大的金屬間化合物，鋁箔在壓延時容易出現針孔，隨著Si數量越來越多， Fe和Si會相互作用構成一種堅固性化合物，牌號1060的純鋁箔材針孔數會遠遠多于1035箔材的針孔數，這就是由于1035牌號純鋁中的Fe和Si含量遠遠高于1060。但是當鋁箔中Ti含量>O.05時，則容易形成堅硬的TiB2化合物，軋制時易碎，也會導致出現很多針孔。

1.2坯料表面的質量不過關

坯料的表面被擦傷了，或者表面存在較嚴重的腐蝕斑痕和金屬壓入的情況，這些問題會在軋制時隨著厚度的變薄產生較多的大大小小的針孔甚至孔洞。

1.3坯料的鑄造工藝

這主要包括鑄造時將一些外界的顆粒和飛塵卷入其中，軋制時產生了針孔，再有就是鑄造時存在氣泡和氧化膜。隨著軋制厚度的越來越薄，氣泡被壓破變成了針孔與氧化膜最終從箔面上脫落構成針孔。

2、鑄軋工藝

2.1張力

當后張力太大時，前滑值大幅度減少，容易導致軋輥跟鋁箔不符，如果這時鋁箔的表面出現打滑的情況，就會捻壓表面，大大增加了針孔出現的幾率。

2.2軋制油

軋制油存在一些小的固體顆粒，容易導致出現鋁箔針孔。而要將這些顆粒去除就必須過濾，但是在實際過濾時容易出現軋制油的灰分超出一定范圍的情況，這樣就容易導致出現針孔。再者，通過過濾器的油流量本來必須大于冷卻油流量，但是實際上常會出現污油倒流、軋制油粘度過大的情況，最終使得鋁箔麻面很粗糙，越粗糙就越容易導致出現針孔。

3、鋁箔針孔的預防措施

3.1控制鑄軋工藝

（1）控制化學成分

鋁箔中的化學成分一定要符合相關的生產標準規范，才能較好的控制后續工藝。所以，一定要控制好Fe、Ti以及Si等元素的精確含量，確保適當的合金元素含量。

（2）控制攪拌鑄軋工藝中的熔體

鑄軋中每次攪拌時間應為7min～8min，時間間隔為lh～2h為佳。各生產廠需建立行之有效的監督方法。

（3）除氣和堿性金屬控制

當前使用氬氣+氯氣混合氣體精練的方式最佳，并在熔煉爐、保溫爐處進行爐內氬氣除氣精練，除氣效果較好，氫含量可達到0.12mL/100gAl以下，同時堿性金屬也可得到充分的控制。

（4）過濾過程控制

過濾必須做到全鋁液過濾。關鍵點要落實到是否是全鋁液，檢查、監督、更換和考核是保證過濾質量的重中之重。廣西南南鋁箔有限公司使用目前最先進的管式陶瓷過濾管進行過濾，過濾效果很好。

（5）偏析控制

l×××系鋁合金出現偏析缺陷一般較少。但在8×××系鋁合金中則出現較為頻繁，鑄軋速度稍快，偏析就會出現，速度越快，偏析越嚴重。一般來說速度降低后，偏析缺陷就可得到較好的控制。

（6）掛渣缺陷控制

可從以下幾個方面對掛渣缺陷進行控制：

做好前述的精煉和過濾工作，使鋁液中的雜質含量盡量降低；保證鋁液溫度，使不出現非正常的凝結現象；保證鑄嘴的完整，不使用已損壞的鑄嘴；調整好鑄嘴和軋輥的間隙；同定生產周期進行提速跑渣。

3.2控制壓延工序

（1）軋制油品質量

軋制油是特別容易出問題的地方，因此，對軋制油品的控制十分鶯要。

①防止軋機液壓油泄漏

液壓油一旦泄漏進入軋制油，就會造成軋制油黏度上升。引起殘留物增多，透過率降低以及軋制時吹掃裝置的效率降低，使得鋁卷表面殘留的鋁粉和雜質顆粒增多，從而加大針孔的產生幾率。

預防措施：

a）做好設備的查漏工作，發現油位異常下降則停機檢查，修復后才開機；

b）使用無漬液壓油，價格雖高但對產品質量影響小；

c）泄露總量控制，每月泄露量不超過200L，超過15桶時應徹底換油。

②軋制油過濾控制

過濾工作不容忽視。應根據不同道次、不同產品、不同機臺調整助濾劑和白土的型號及其使用量，使得過濾工作有周期性和規律性。

一般原則：

a）冷軋機用較粗的助濾劑以保證流量，箔軋機使用較細的助濾劑以保證過濾精度；

b）冷軋后兩道次和箔軋前兩道次，由于鋁粉產生量較大，白土使用量稍大，過濾周期應適當縮短。

c）須使用監視過濾器，過濾器芯子一般用3m～5m即可，正常生產情況下每三個月更換一次。

③軋制油噴淋量的控制

為保證軋制油的噴淋量，可制定以下改進措施：

a）箔軋前l～3道次盡量將板形控制良好；

b）疊軋前l道次和疊軋道次，配合自動噴淋，使用手動控制方式保證每一個噴嘴噴淋開啟時間大于20%：

c）保持油品潤滑性能指標良好。

（2）粘傷、擦劃傷控制

這兩個缺陷幾乎在所有鋁加工廠都會不時出現，到疊軋工序時，就會造成諸如黑條、串孔或孔洞等的出現。改進措施：

①改善中間退火工藝，針對某種產品，根據其規格及合金種類，制定專門的工藝；

②退火時鋁卷最好用鋁帶捆扎。退火完成后，鋁卷必須架空存放，以防止局部熱量無法散發，造成粘鋁：

③保持軋制通道于凈，定期徹底清潔軋機；

④軋輥磨酣必須嚴格按照標準工藝進行，一對箔軋輥磨削時間一般在2.5h～4.0h之間。磨削時間短了，粗磨可能還未進行，上一次的疲勞層未磨削掉（甚至上次的傷痕都未磨掉），這樣的軋輥極易受傷，使用壽命極短；磨削時間過長，則會在軋輥表面形成很多的短劃傷（大約2mm～3mm），因此嚴格定磨削時間極為重要。在檢驗軋輥時，打印的粗糙度圖形最好多是平臺狀，而不是尖峰狀，如此軋輥的粗糙度保持得較久，也不易受傷。

（3）生產環境改進

車間空氣保持正壓；人員進出雙重門方式，有過渡區；軋機、分切、退火和包裝分區，有隔離；安裝有滅蚊燈；地面刷地板漆。

以上前三點尤為重要。

（4）鑄軋卷均勻化退火

均勻化退火的目的在于處理鋁合金中的非平衡Fe相、Mn相。在均勻化退火過程中，非平衡（AlFeSi）相和FeAl6、FeAlm。相逐漸溶解并分別向平衡（AlFeSi）相和FeAl3，相轉變，與此同時，原有的（AlFeSi）相、FeAl3，相不斷長大。共晶體中的MnAl6。相在高溫長時均勻化過程中容易發生從非平衡結晶向平衡狀態的轉變，并逐步溶入基體。而初生的MnAl6。相其形態為不規則的塊狀或片狀，其尖角部分在一定條件下可發生溶解球化，這樣可以降低軋制時開裂的危險性。均勻化退火工藝的改進：

①保證鋁合金鑄軋卷的均勻化退火溫度在570℃～600℃之間，最佳為580℃，保溫時間根據卷大小和裝爐量一般控制在10h～13h；

②含Fe、Mn元素較多的鋁合金均勻化退火都有很好的效果；

③一般直接對鑄軋卷進行均勻化退火，也可以在冷軋開坯后進行均勻化退火。此外，增設帶攝影的金相顯微鏡，分析每次檢查中針孔的形貌、分布和大小，建立每批產品的針孔檔案，對控制針孔有很大幫助。

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