铝箔毛料表面铝粉富集的形成原因及解决方法

周树德

摘 要：使用扫描电镜等现代高科技材料分析手段，确认导致铝箔毛料铝粉表面富集的本质原因是冷加工时的油膜强度弱所致；通过调整板带轧制油油膜强度大幅减少了毛料表面脱铝量，顺利解决了毛料表面脏的质量缺陷。

关键词：铝箔毛料；表面铝粉；油膜强度；润滑状态

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.017

铝箔毛料表面铝粉富集，是目前国内铝加工企业最长遇到的系统问题之一，虽然这一问题随铝粉富集程度和产品最终用途的不同而大小不一，但这种一问题的存在，毕竟很现实的在影响国内铝制品，尤其是铝箔产品的整体质量等级和稳定性。笔者依照多年的现场研究和检测分析，确定了导致铝粉的理化原因，为这一问题的解决提供了切实可行的控制方法。

1 毛料表面富集的表现

毛料铝粉的富集，会在毛料的整个加工过程总造成铝粉污染，导致所有板面接触部，如导辊、板型辊、张力校正系统、重卷设备等都出现表面脏和轧制油黑的问题，这种问题最直接的问题，就是导致产品表面出现黑道等缺陷的重要原因之一。

1.1 铝粉富集的数据化定义

如果把表面铝粉附着量控制在一定程度以内，则不会对后继的加工和产品质量造成影响，这里把超过正常水平，能够诱发产品不良的铝粉附着量，定义为铝粉富集。笔者从国内各大主要铝箔毛料的使用厂家取样，并进行了表面铝粉附着量的测试工作，并形成如下数据基础：当毛料铝粉附着量≥28.2mg/m2时即表面毛料表面铝粉富集。

2 关键影响因子筛选与试验结果

笔者对铸轧毛料的铸轧因素对毛料铝粉铝粉附着量的影响进行研究，发现铸轧区、铸轧速度和铸轧压力等铸轧核心因素，对铝粉附着量的影响没有区分性；在笔者对冷加工的过滤、加工率、速度等因素进行测试和研究时，没有证据表明这些参数本身会对表面铝粉富集造成直接影响，但这些参数对润滑参数的影响，可能对铝粉富集造成直接影响，故而，笔者对影响冷轧润滑的相关参数进行了重点研究。

2.1 油膜强度检测及结果分析

为了确定判断准确性和找准修正方向，研究人员首先进行了板面形貌统计和在线轧制油油膜强度测试。研究人员提取现场基础油与所使用的“STE12铝板带轧制添加剂”进行了油膜强度和摩擦系数测试。测试结果如表1所示：

笔者同时对没有出现铝粉富集的不同单位的轧制油进行上述测试，确定其油膜强度全部≥310N，摩擦系数≤0.055μ。上述测试结果可知，油膜强度和摩擦系数的巨大差异，是出现与不出现铝粉富集的重要区别之一。

2.2 毛料表面观察及统计结果

研究人员进行了毛料表面形貌特征观察并与润滑状态标准图谱做了对比。对比后确认：凡是出现铝粉富集的表面，，毛料表面特征全部处于混合润滑状态，结合油膜强度测试结果，笔者确认：油膜强度（摩擦系数）是导致问题出现的核心诱发因素。

2.3 毛料生产现场试验及检测结果

缺陷本质、表面统计、油膜强度测试三个结果同时显示，通过相关方式对冷轧机轧制油的油膜强度进行调整，并同步进行铝粉附着量的检测并确认：

当油膜强度跨越290N之后，表面铝粉附着量迅速低于25mg/m2；当油膜强度继续提高至310N时，毛料表面铝粉附着量稳定在14～20 mg/m2。

3 结论

通过上面各种分析及生产验证得到如下几项结论：

其一，导致毛料铝粉富集的根本原因，是冷加工时轧制油的油膜强度不达标。

其二，板带油膜强度是解决毛料铝粉富集的关键，是保证油膜强度≥310N（此时摩擦系数≤0.055μ），此时铝粉附着量稳定于14～20 mg/m2。

4 小结

本研究从缺陷微观定性开始最终确认缺陷本质入手，最终圆满的解决了表面脏这一长期困扰生产的质量缺陷，证明本研究所采用的缺陷分析方法和现场修正思路的正确性。

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