深冲铝带材加工工艺的研究与开发

王明海 李洪飞 王建华

(肥矿集团 平阴铝业有限公司，山东 平阴250400)

1 项目概况

肥矿集团平阴铝业公司可生产铝合金10 多个品种、1000 余个规格的产品。主要产品有铝合金铸轧板、板带箔材、花纹铝板、铝单线、裸铝绞线及钢芯铝绞线等。铸轧板由生产1070、1060、1145、3003 等牌号，逐步开发生产8011、8011A、8921、3014、3105、6815 等合金牌号铸轧板。板带箔材生产由单规格、单品种向多规格、多品种发展。

铝蓬布扣适用于运输业遮盖蓬布的锁眼，主要通过冲压方式生产而成，除要求具备一定的强度外，还应具备一定的耐腐蚀性和较好的深冲性能。篷布扣用深冲铝带材是一种高附加值产品，附加值高于一般的铝板带材，利润空间很大，市场前景好，经济效益高。国内使用铸轧板坯生产篷布扣用深冲铝带材的厂家很少，这对于开发市场，利用铸轧板坯成本低的特点，如何改善铸轧铝卷内部、外部质量，研究冷轧生产新工艺，实现用铸轧工艺生产篷布扣用深冲铝带材是摆在我国铝加工业技术工作者们面前的重要课题。

2 铸轧工艺改进

深冲，相对于普通冲压,为了成型有拉伸,深的拉延比,要求材料具有更好的塑性变形能力，鉴于深冲对产品性能的要求，公司对现有生产的铸轧板坯进行逐一的排查挑选，寻找合适的铸轧板坯。

2.1 铸轧辊辊型曲线调整

为减少铸轧时由于轧辊弹性变形和弹性压扁的影响，同时考虑到三种8011 合金成分的硬度和强度有一定的差距，我们确定了不同的轧辊凸度。合金的成分越高，合金强度越大，要求的轧制力越大，轧辊的凸度越大，每切磨轧辊一次，凸度要增加0.02 毫米。

2.2 辊缝调整

辊缝对铸轧带材的板形和厚度有较大的影响，由于8921 合金的硬度和强度较纯铝大，铸轧时弹性恢复较大，同时考虑到设备能力，为保证带材厚度和板形，根据纯铝辊缝经验，8011 合金带材铸轧辊缝定为5.6-6.0mm。

2.3 铸轧区长度调整

合理的铸轧区长度能保证稳定、高效、连续的铸轧生产的建立。因此，精心选择铸轧区长度，它不仅稳定其它工艺参数，而且对铸轧带材质量起着关键性的作用。铸轧区长度偏小时，势必减慢铸轧速度，并使带材加工率减少，各工艺参数调整范围也小。增大铸轧区长度，即可提高铸轧速度又增大加工率，使带材组织致密些，性能也有所提高，工艺参数控制范围也可大一些。

2.4 铸轧速度调整

铸轧速度高低直接影响铸轧过程的稳定建立和生产效率的高低，同时也受铸轧区的长度和冷却强度的影响，考虑结晶区间、前箱温度,铸轧速度选择在0.75-0.8m/min。

3 冷轧工艺改进

要求制耳率在2%以下（把具有波浪凸起的部分称为“制耳”，把由于结构而产生的制耳现象称为“制耳效应”）。

3.1 切边工艺调整

8011 合金的特点是，裂边倾向比较大，大部分生产厂家采用的是二次切边的生产方式。这种生产方式工艺复杂，切边量多，成品率低。经过反复的试验，冷轧切边在1.5 毫米以下，继续轧制时不会再产生新的裂边。如果在1.5 毫米以上切边，在后面的轧制过程中，又会产生新的裂边，产生的裂边会导致再后面的轧制过程中出现断带，影响生产的顺利进行，同时为了克服裂边缺陷，必须进行二次切边，既影响成品率又降低了生产效率。因此我们选择了在1.3 毫米以下厚度切边。7.2 毫米的铸轧卷经过冷轧到1.3 毫米切边，继续冷轧到0.25 毫米。

3.2 退火工艺调整

在退火过程中主要考虑两个方面的问题：第一，根据用户的要求板面不允许有油，必须干净的特点，要增加去油工艺，延长退火的时间。第二，根据用户加工要求，确定延伸率大于24%，抗拉强度在100-120MPa 之间，必须选择合适的退火温度。

具体工艺如下：

退火工艺：200℃/4h-480℃/6h-420℃/10h-断电2h 出炉

采用以上的退火工艺，产品的内部与外部的温度才能够均匀一致，炉膛温度与产品的内部温度完全一致，保证产品的性能均匀。

通过以上工艺的改进，对生产出的产品参数进行了统计，符合客户性能的要求，如下表所示：

冷轧板性能和外观质量统计表

4 结论

（1）针对篷布扣产品深冲性能要求较高的特点，采取8011 合金铸轧板卷坯料进行生产属于国内同行业的先进水平，通过改进铸轧工艺、冷轧工艺、退火工艺保证产品性能的要求，达到客户要求。

（2）2013 年平铝公司依靠篷布扣用铝板带，拓展了市场，开发了新的客户，篷布扣用铝板带销售价格是在铝锭价格的基础上加价2700 元/吨，比普通的铝板带高800 元/吨，创造直接经济效益270 万元，比普通的铝板带多创造80 万元的经济效益。

［1］轻合金加工技术.2011 年第五期，2011 年第十期.