鋁箔針孔產(chǎn)生原因與預防方法探討

陳俊

[摘 要]鋁箔常容易出現(xiàn)針孔。本文主要分析了導致鋁箔針孔出現(xiàn)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(guān)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(chǎn)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(zhì)量。而針孔是一大衡量鋁箔質(zhì)量的指標，必須將其控制在一定范圍內(nèi)。

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(chǎn)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(xiàn)針孔，隨著Si數(shù)量越來越多， Fe和Si會相互作用構(gòu)成一種堅固性化合物，牌號1060的純鋁箔材針孔數(shù)會遠遠多于1035箔材的針孔數(shù)，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(xiàn)很多針孔。

1.2坯料表面的質(zhì)量不過關(guān)

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(chǎn)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(chǎn)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(gòu)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(xiàn)打滑的情況，就會捻壓表面，大大增加了針孔出現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)軋制油的灰分超出一定范圍的情況，這樣就容易導致出現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(guān)的生產(chǎn)標準規(guī)范，才能較好的控制后續(xù)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?shù)暮辖鹪睾俊?/p>

（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(chǎn)廠需建立行之有效的監(jiān)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(nèi)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(guān)鍵點要落實到是否是全鋁液，檢查、監(jiān)督、更換和考核是保證過濾質(zhì)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(xiàn)偏析缺陷一般較少。但在8×××系鋁合金中則出現(xiàn)較為頻繁，鑄軋速度稍快，偏析就會出現(xiàn)，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(zhì)含量盡量降低；保證鋁液溫度，使不出現(xiàn)非正常的凝結(jié)現(xiàn)象；保證鑄嘴的完整，不使用已損壞的鑄嘴；調(diào)整好鑄嘴和軋輥的間隙；同定生產(chǎn)周期進行提速跑渣。

3.2控制壓延工序

（1）軋制油品質(zhì)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(zhì)顆粒增多，從而加大針孔的產(chǎn)生幾率。

預防措施：

a）做好設(shè)備的查漏工作，發(fā)現(xiàn)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(chǎn)品質(zhì)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(jù)不同道次、不同產(chǎn)品、不同機臺調(diào)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(guī)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(chǎn)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(jiān)視過濾器，過濾器芯子一般用3m～5m即可，正常生產(chǎn)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(fā)～3道次盡量將板形控制良好；

b）疊軋前l(fā)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(xiàn)，到疊軋工序時，就會造成諸如黑條、串孔或孔洞等的出現(xiàn)。改進措施：

①改善中間退火工藝，針對某種產(chǎn)品，根據(jù)其規(guī)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(fā)，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(chǎn)環(huán)境改進

車間空氣保持正壓；人員進出雙重門方式，有過渡區(qū)；軋機、分切、退火和包裝分區(qū)，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(zhuǎn)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(fā)生從非平衡結(jié)晶向平衡狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，并逐步溶入基體。而初生的MnAl6。相其形態(tài)為不規(guī)則的塊狀或片狀，其尖角部分在一定條件下可發(fā)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(jù)卷大小和裝爐量一般控制在10h～13h；

②含F(xiàn)e、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(shè)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(chǎn)品的針孔檔案，對控制針孔有很大幫助。

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