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    鋁板帶生產中“氣泡”和“黑麻點”
    作者: 來源: 日期:2019-01-25 12:55:53 人氣:0

          在我國眾多的中小型鋁板生產廠仍在廣泛地采用鋁熔化、精煉→水平連鑄、鋸切→加熱、熱軋→粗、中、精軋→退火的工藝。

      這是由于水平連鑄法具有連續作業、錠長不限、生產效率較高、操作方便以及設備與基建投資較小等優點。然而,筆者在有關現場深入考察發現:這些廠在生產過程中熱軋坯料的表面“氣泡”與成本表面的“黑麻點”、“起皮”等缺陷都與水平連鑄方法有關。

      為此,圍繞“氣泡”、“黑麻點”形成原因進行分析討論,并在預防措施方面提出方面提出自己一些看法。

      1熱軋坯料表面“氣泡”成因及其預防措施

      1.1“氣泡”現象

      經現場了解,出現“氣泡”大體規律為:偶爾成批出現在熱軋后的坯料表面,“氣泡”呈“鼓包”形式;數量不多,大小不一;常出現在坯料的一個大面上。

      1.2成因分析

      以觀察分析確認:其根本原因是由于中間包上所安裝的結晶器結構不合理,它不利于鋁熔體結晶凝固時析出的氣體排出,使之滯留于錠坯上側近表面處所致。由于可見,結晶過程不利于析出氣體排出。

      鋁熔體易于吸收氫氣,且隨溫度與狀態的變化,平衡吸氫量變化很大,高溫一次電解鋁液,在950℃時的平衡吸氫量為2。9ml/100gAL,750℃為1。2ml/100g/AL。660℃熔點的液態鋁中平衡吸氫量力0.69ml/100gAL,而在此溫度結晶后的固態鋁則為0。036mL/100gAL,即二者相差近20倍。由此說明,連鑄時在結晶凝固界面附近的鋁熔體中會出現氫氣的“濃化”,其分壓增高,足以成核形成“氣泡”。

      而此時,由于受石棉擋板限制,“氣泡”無法通過中間包中體而逸出,只能滯留在錠坯上表面的次表層,使熱軋后在氣體膨脹壓力作用下形成“氣泡”。在現場生產中對此常采用小刀挑破力法試圖消除其后續影響,豈不知此舉可能形成制品表面的“起皮”、“黑斑”等缺陷。

      1.3預防措施

      首先是加強精煉氣效果,使鋁熔體在結晶器內即使氧氣“濃化”也達不到形成“氣泡”的程度這點對于直接使用高溫電解鋁液作原料的情況尤其重要。在采用有效精煉劑與除氣方法的同時,嚴格操作規程也特別重要,在生產中時有時無成批出現此缺陷,應該與此密切相關;再是改進結晶器結構。前述傳統的結構小甚合理的中間包結晶器,有必要通過實踐探索加以改進。

      如可否將石棉擋板鋁液入口縫由中間縫改成上、下兩側縫,或者適當增加結晶器長度,干脆去除石棉擋板,讓結晶器內熔體與小間包中熔體完全相通.這一點參照熔體靜壓大得多、溫度高得多的銅及銅合金水平連鑄方法考慮,應有其可行性。

      2表面“黑麻點”成因及其預防措施

      2.1“黑麻點”現象與規律

      現場觀察表明:所謂“黑麻點”系出現在板帶材成品表面,在用戶經進一步加工、蝕洗與拋光等處理后,表面暴露的微小、分散的黑色小麻點;在板帶表面呈區域忭(成塊)線跡點狀分布;在嚴重堿蝕后黑點可脫落上除;與熱軋乳泄使用時間有關,在熱軋乳液“老化”后出現情況較嚴重。

      22“黑麻點”缺陷成因分析

      據“嵌在加工制品表面或近表面處夾雜一般來自加工過程”的原則,可以確定“黑麻點”是在水平鑄錠之后的軋制(主要熱軋)過程中異物壓人所致。

      作為本缺陷的成因成分為主導因素與促成因素兩個方面:

      (1)主導因素——熱軋潤滑冷卻乳化液的“老化”與“臟化”所致所渭乳液“老化”系指隨使用時間過長,由于多力面原因而使乳液成分改變,潤滑性能惡化、出現油水分層、乳液變黃以及制品表面污染加重等現象;“臟化”則指乳液中“臟物”增多,其中包括塵埃、砂粒、管道系統銹蝕物、脫落鋁顆粒及其與乳液形成的乳膏狀物質等。

      由于乳液“老化”與“臟化”都將為熱軋時板壞表面形成異物壓人創造了條件。然而就“黑麻點”形成而言.更應考慮的是乳液“老化”,油水分層,燃油殘炭造成的影響。對此,由文獻4所進行的研究以及對”小黑點”成分分析結果得到證實。

      (2)促成因素——錠壞表面平整度不好所致。

      在水平連鑄過程中,特別是鑄造工藝控制不當時,在鑄錠表面易形成明顯的“冷隔紋路”;在結晶器磨損或損傷時則還會出現“溝紋”?!睖霞y”的存在有利于油或臟物滯留,而熱軋時“紋路”凸起部分的覆蓋又使之形成皮下夾雜,以致缺陷在成品人表面不直接裸露。

      2.3減少“黑麻點”的措施

      23.1減少或消除熱軋孔液的影響

      (1)使用熱軋鋁用的優質乳化液,以保證其工作條件廠“老化”期長,不易出現油水分層;

      (2)在溫度、細菌、金屬離子(特別是Al+3”)等作用使乳液“老化”不可避免的情況下,可在保證熱軋所需乳液量條件下“適量多換”。


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