薄鋁帶材表面變形紋缺陷產生原因分析及解決方法

張飛飛

（山東 鄒平 256200）

用于建筑裝飾用途鋁合金板帶基材，一般都需要經過拉彎矯和退火等工序，對先經過拉彎矯再退火直接分切的工藝流程，在成品分切時會發現表面會有粘傷和板形變化，回復變形嚴重者便會出現變形紋的缺陷。通過長期生產跟蹤，經過一次拉矯在切邊過程中除會發現明顯的邊松現象，對變形嚴重的表面缺陷從形狀來說，大致分為三種壓印形式的花狀，連續一段的彎曲線狀，還有呈現分散的點狀鼓包形式。缺陷產生位置以兩肋部居多，多出現在料卷中部往后，對于連續出現的一段形狀相似以一圈出現一處由某處變形反印出來，一卷間斷出現形狀不固定，以連續線狀或整體呈線狀缺陷出現概率較多，故統稱為變形紋。

本文從冷軋、拉彎矯、退火工序，分析產生此缺陷各種可能原因，提出相應的解決方法，以供大家參考。

1 變形紋的形成

1.1 缺陷產生特點

冷軋板形表現為邊緊、中松現象嚴重，板面帶油（特別邊部）嚴重。

最終產品合金狀態以H22軟狀態的厚度在0.5mm以下的居多。

成品生產時表現板形邊部較松，且缺陷大多數出現在整卷中部往后。

位置以肋部為多，且形狀不規則，無固定周期。

同批次同熔次同批軋制表現出來的嚴重程度不一樣。

1.2 缺陷發生工序

在冷軋及退火前生產及檢驗均未發現變形紋缺陷，在退火切邊時發現缺陷，判斷此缺陷發生在退火工序。

1.3 缺陷形成原因

根據缺陷無固定位置和形狀，對于同一爐次同一批次軋制料卷有個別出現變形紋排除化學成分和軋制工藝問題，且在退火工序無施加外力，相同退火工藝條件下只是部分出現變形紋，所以排除退火工藝問題，所以根據缺陷不確定性來分析原因應該也是不確定性的波動，因為在退火之前不確定性影響未表現處理，所以分析變形紋產生因為矯直后變形和應力分布極不均勻經退火后應力又能在一個較大空間內產生回復產生的不規則變形。但每道工序都緊密相連，特別對于板形的影響，需要從熱軋、冷軋、拉彎矯都控制在可調的穩定范圍內，減少內在影響因素累積和某一工序的控制難度，才能保證生產的穩定性，質量的穩定性。

2 變形紋形成的因素分析

根據大量缺陷料卷生產過程數據，排除一些干擾因素（操作水平），以對比、總結歸納的方法對可能產生因素進行分析。

圖1 變形紋不同形狀

2.1 冷軋板形

通過選擇同一爐次同一批軋制同批拉矯的料卷對比來看，從冷軋板形圖來看，板形波動不大，相比較而言無變形紋料卷邊部略松?？紤]到在線有較大張力和板形輥測量的精度，在線板形與離線板形相差較大，僅做參考，但可反映不同料卷板形相差情況。

2.2 冷軋板面帶油

冷軋表面帶油較多，一是直接退火會產生退火油斑，二是拉彎矯清洗不干凈，會在張力輥或矯直輥處產生壓印或微小滑動。

2.3 加工率

對于此批出現變形紋的主要集中在厚度0.25mm～0.5mm，冷軋道次分配如下：

3.0 -1.4-0.75-0.45

3.0 -1.3-0.7-0.4

3.0 -1.25-0.65-0.34

較大的加工率使板形不好控制，出現肋松的情況，實際生產表明加工率較小的變形紋較輕，合適的加工率可以更好的保證板形值。

2.4 拉彎矯張力控制

拉彎矯張力分為三個張力，開卷張力、矯直張力和卷取張力，在實際生產中一般通過設定延伸率來調整板形，所以矯直張力因為延伸率固定也就固定了。開卷張力一般為屈服極限的8%～15%，卷取張力一般為開卷張力的1.1～1.5倍。此批生產開卷張力范圍12～14N/mm2,卷取張力9～13N/mm2，延伸率0.05%～0.1%。

2.5 矯直機

矯直機上方有兩組輥盒，下方有兩組輥盒，因為設備廠家原因，目前上方只有一組輥盒，減弱了板形調節能力。且矯直機工作輥已使用很長時間未有磨削和表面處理。

2.6 退火工藝

退火主要是消除部分加工硬化，使材料力學性能達到我們期望的范圍，但升溫一般采用快速升溫一是來細化晶粒二是縮短退火時間，但過快的加熱速度會使材料變形速度變快?？梢韵鹊蜏剡M行除油和釋放一些應力。

2.7 層間狀態變化

冷軋完成后，直接并快速轉退火生產，不倒卷可以保證鋁卷層與層之間緊密相連，退火過程中既保證了層間均勻變化也方便軋制油的揮發。

3 變形紋關鍵質量點控制

3.1 冷軋工藝控制點

保證套筒光潔及打底質量，減少凸起和褶皺對材料造成應力集中。

保證冷軋張力波動較小，并在軋制開始很快調整到良好的板形。

合理分配的道次加工率，每道次加工率小雨40%。

控制板面帶油情況。

冷軋降低肋松的程度，軋制完成后盡快進行退火。

3.2 拉彎矯工藝

設置合理的開卷和卷取張力，保證鋁帶與張力輥的滑動小。

每卷開始調整好板形，中間過程不再調整。

保證2S輥及張力輥的表面粗糙度，減少打滑。

保證鋼套筒的表面光潔和打底質量。

采用合適的噴油潤滑量。

3.3 退火工序

退火工序采用懸空方式，退火后先懸空冷卻后再轉運。

設置合適的加熱速度。

退火完成后緩慢風冷。

4 小結

變形紋是材料不規則的變形：一是應力集中的釋放或已經有不明顯的無規則的變形，二是有變形的空間。關鍵在控制板形的平整度，減少退火過程的受熱不均勻性；其次做好生產細節，套筒表面光潔，打底等。然后不斷優化上下游工序匹配的工藝參數。最好在冷軋生產完后直接退火，采用成品拉矯工藝。