铸轧坯料轧制0_0055mm铝箔的工艺研究

2007,Vol.35,l8轻 合 金 加 工 技 术LAFT 29

铸轧坯料轧制0.0055mm铝箔的工艺研究

杨 钢,马 宁,何慧刚

1,2

3

3

(1.昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南昆明650093;2.云南冶金集团总公司,云南昆明650051;

3.云南新美铝铝箔有限公司,云南昆明650216)

摘要:通过采用铸轧坯料轧制0.0055mm铝箔的试生产,对0.0055mm铝箔的轧制工艺进行分析研究,探讨铸轧坯料生产优质0.0055mm铝箔的工艺,小批量生产出了合格的0.0055mm厚度铝箔。关键词:铸轧坯料;0.0055mm铝箔;轧制工艺

中图分类号:TG339;TG146.21 文献标识码:A 文章编号:1007-7235(2007)08-0029-03

Technologystudyofproduction0.0055mmfoilbyaluminum

cast-rollingstock

YANGGang,MANing,HEHu-igang

1,2

3

3

(1.KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650093,China;2.YunnanMetallurgicalGroup,

Kunming650051,China;3.YunnanXinmeiluAluminiumFoilCo.,Ltd.,Kunming650216,China)

Abstract:Thealuminiumcas-trollingsheetstockisusedtoproduct0.0055mmfoil.Therollingtechnologyofproducing0.0055mmfoilweremeasuredandresearch,exploringtheproductiontechnologyofusingaluminiumcas-trollingsheetstockproducthighquality0.0055mmaluminiumfoil.Smallbatchgoodquality0.0055mmaluminiumfoilwereproduced.Keywords:aluminiumcas-trollingstock;0.0055mmaluminiumfoil;rollingtechnology

随着经济技术发展,用户对铝箔品质的要求日益提高,希望铝箔的厚度更薄、针孔更少、力学性能和表面质量更高。铝箔生产厂不断探索以低成本的

加工方式生产优质双零箔。市场分析表明,厚度为(0.0055?0.0002)mm、针孔不大于2000个Pm的1235铝合金箔在国内外均有潜在用户。为此,云南新美铝铝箔有限公司以开发优质0.0055mm铝箔为目标,从铸轧坯料、热处理工艺和轧制工艺参数等各个方面进行了试验研究,筛选出轧制0.0055mm铝箔的优化工艺。

2

1 轧制方案

0.0055mm铝箔的生产工艺:铝锭P废料重熔y

铸轧板y冷轧y均匀化退火y冷轧y中间退火y冷轧y中轧y表面退火y合卷机合卷y箔轧至2@010055mmy分卷机分卷y成品退火y成品包装。1.1 铝箔坯料

铝箔的坯料是由立式铸轧机生产的铸轧卷坯。规格为6.0mm@1160mm,其化学成分见表1。

%

V

其他杂质单个合计0.02

-Al余量

表1 1235铝合金化学成分(质量分数)

Si

Fe

Cu[0.003

Mn[0.003

Mg[0.003

Zn[0.02

Ti

0.10~0.160.37~0.450.012~0.0400.008~0.014

收稿日期:2007-04-18

基金项目:云南省科技攻关项目(2006GG02)

第一作者简介:杨钢(1959-),男,云南昆明人,博士研究生,高级工程师。

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2.2 箔轧前、后张力的选择2.2.1 前张力

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合金元素对坯料的组织、性能产生不同的影响,为了获得组织均匀、性能优良的铸轧坯料,必须对其化学成分进行合理的控制。

1.2 坯料的生产及坯料组织

铝液通过除气箱时采用高纯N2在线精炼和泡沫陶瓷板过滤对熔体除气除渣,使熔体中氢含量控制在0.11mLP(kgAl)以下。

铸轧坯料中的化合物主要是A(FeSiAl)相和FeAl3。铝箔坯料中的化合物尺寸应控制在0.001mm~0.005mm之间

[1]

前张力起拉平箔材的作用,利于卷材展平、卷齐,前张力过大会掩盖箔材真实板形,且物料过薄时容易将箔材拉断,前张力过小会使卷取时松卷、串层、起皱。因此,操作时应尽量将前张力控制在能保

证卷材质量的最小值。2.2.2 后张力

后张力可降低箔材变形区的变形抗力,有利于提高道次压下率。后张力过大时,0.0055mm铝箔针孔数明显增多,严重时会造成断带。若后张力太小,不仅影响生产率,而且使铝箔出现皱褶、开缝等。为此,后张力与速度需调控在最佳配合参数。2.3 轧制速度

轧制速度从两个方面影响铝箔的轧制。提高轧制速度,可显著增加变形区油膜厚度,减少摩擦因数,且高速轧制的热效应产生的动态回复使箔材发生显著的加工软化,故提高轧速是加大道次加工率和提高生产效率的一个有效途径。但是,速度过高不利于板形的控制,且箔材表面光亮度变差。轧制0.0055mm铝箔成品时速度不宜大于600m/min。

[5]

。

熔铸时使用优质的A-lT-iB丝细化剂,控制Ti在熔体的添加量在w(Ti)=0.012%~0.038%范围内,铸轧时控制合适的铸轧区范围,严格控制铸轧速度上限,尽量按浇注温度下限进行浇铸。确保铸轧铝坯横断面低倍组织细小均匀,晶粒为1级晶粒度

[3]

的等轴晶粒。

采用立式铸轧机铸轧卷坯。能获得水平式和倾斜式铸轧机无法生产的上下表面晶粒度一致的组织的铸轧坯料。

1.3 坯料的板形和表面质量

生产0.0055mm铝箔的坯料板形要求波浪度不大于15I。板形的理想状态应为抛物线状,中凸度要求控制在厚度的0.2%~1.2%。

坯料外观质量不好则容易导致针孔和断带。要求塔形不大于10mm,卷材两边严禁有裂口,表面要洁净、平整、无擦划伤、无粘铝、无金属及非金属压入物,腐蚀等缺陷

[4]

[2]

3 退火工艺

3.1 均匀化退火

均匀化退火影响材质的组织,使强度降低,伸长率提高。退火工序的安排应确保铝卷的完全软化、恢复塑性。

均匀化退火工艺:2.55mm@1160mm坯料,快

速升温至400e~550e,保温10h~15h,炉冷至180e~250e时出炉风冷。3.2 中间退火

冷轧后的铝箔坯料在中轧前要进行中间退火。中间退火工艺:0.5mm@1100mm的坯料,退火温度350e~400e,保温4h~8h,炉冷至180e~250e时出炉风冷。3.3 表面退火

铝箔坯料在双合轧前一个道次时,需进行表面退火。表面退火工艺:0.028mm@1100mm的坯料,退火温度140e~200e,保温10h~15h,出炉风冷。

。

1.4 坯料的公差要求

宽度公差要求控制在?2.0mm以内,铝箔坯料的厚度公差要严格控制在厚度的?3%以内。

2 轧制生产工艺

2.1 道次分配及操作工艺

轧制道次分配对铝箔轧制起着至关重要的作用。由于铝箔很薄,在中、箔轧道次,即使增加0.001mm的压下量都是比较困难的。因此,我们根据经验制定了道次分配方案。

(1)冷轧生产工艺:6.0mmy2.55mmy均匀化退火y切边y1.05mmy0.5mmy中间退火y0.3mmy0.14mm。

(2)中轧生产工艺:0.14mmy0.064mmy0.028mmy表面退火。

(3)箔轧生产工艺:0.028mmy0.0125mmy双合y2@0.0125mmy2@0.0055mm。

4 辊系参数

在轧制过程中,工作辊和铝箔直接接触,其粗糙度、辊型及其他尺寸公差直接影响铝箔质量。辊型指辊身中部和辊身两端的直径差以及这个差值的分

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布情况,辊型影响压下量和铝箔板形。

生产0.0055mm铝箔对轧辊表面粗糙度要求特别严格,如果轧辊表面太粗糙,轧制速度较快,易造

成断带,而且针孔多,铝箔表面光洁度低;轧辊表面粗糙度小,则轧制速度慢,影响生产效率的提高。粗、中、箔轧各道次应与各道次的粗糙度相适应,且要求粗糙度均匀,粗轧道次粗糙度过小,除了难以保证压下量外,板形也难以控制,易打滑。箔轧道次粗糙度过大,双合速度高,厚度难以减小。为保证铝箔生产的稳定性和产品质量,降低针孔数,在生产中规定:铸轧辊表面粗糙度的控制标准是粗糙度(Ra)控制在0.8Lm~1.0Lm范围内,粗糙度波动范围控制在小于0.013Lm范围内;中轧辊表面粗糙度为0.03Lm~0.05Lm;箔轧辊表面粗糙度控制在0102Lm~0.03Lm;且尽量使整个轧辊辊面的粗糙度均匀一致。对于轧辊的几何尺寸、公差要求也是非常严格的,辊身和辊颈的椭圆度为0.005mm,辊身两端的直径差小于0.001mm,配对辊的直径差不大于0102mm。

[5]

添加单一或混合油性添加剂的全油工艺润滑剂。

轧制油的配方为:添加剂0.5%~0.8%,抗氧化剂0.1%,余量为基础油(D100)。添加剂含量见表2。

表2 添加剂配比试验方案

轧制道次1~3道次4~5道次

基础油质量分数P%

92.194.2

添加剂质量分数P%WYROL10

73.8

WYROL12

0.92

[8]

6 结 论

通过采用铸轧坯料进行0.0055mm铝箔的试轧,结果表明,铸轧坯料轧制0.0055mm厚度以下铝箔是完全可行的,但要注意以下几点:

(1)用于轧制0.0055mm铝箔的连铸连轧坯料的化学成分应实行窄幅波动控制,以确保整卷坯料组织、性能的稳定;铸轧坯料的晶粒必须细小均匀,为1级等轴晶粒;含氢量不大于1.1mLP(kgAl)。

(2)铸轧坯料应有良好的板形和外观质量,坯料内、外在质量的好坏,是生产0.0055mm铝箔的保证。

(3)工艺参数制定后,要有严格的工艺操作规程来保障其执行。在轧制过程中要对产品质量全程控制,包括调整板形、修正参数、文明生产和产品自检、互检,对工序质量的保证至关重要。

(4)工艺条件中轧辊质量与轧制油添加剂的类型对生产0.0055mm铝箔质量影响尤为突出,应加强这方面的研究。

5 轧制油的配比方案

铝箔轧制过程中,轧制油连续不断地冲刷轧辊和铝箔表面,轧制油又是一种带有一定黏度的黏性流体,吸附在铝箔表面,形成油膜。因此,轧制油在铝箔生产中起到润滑、洗涤、冷却和承载作用,对铝箔生产的变形量、轧制速度、产品板形和表面质量均有较大影响。

铝箔轧制油是由基础油和添加剂按一定比例配制而成的,基础油起载体和润滑的作用。

板带冷轧润滑油均采用轻质矿物油作基础油,

[7]

[6]

参考文献:

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[4] 杨钢,马宁,何慧刚,等.轧制0.005mm铝箔用铸轧坯料的工艺研究[J].轻合金加工技术,2007(3):17-18.[5] 刘煜.0.0065mm铝箔轧制的工艺研究[J].铝加工,2002(6):8-12.[6] 李先胜.铝箔轧制油污染的判定[J].铝加工,2003(1):52-55.

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2003(3):364-366.[8] 江志邦.铝板带冷轧工艺润滑剂的研究[J].轻合金加工技术,2005(3):24-29.

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