铝合金冷轧板带孔洞缺陷及预防策略研究

周军强

摘 要：文章首先对铝合金冷轧板带孔洞缺陷及其成因进行简要分析，在此基础上对铝合金冷轧板带孔洞缺陷的有效预防策略进行论述。期望通过本文的研究能够对铝合金冷轧板带整体质量的提升有所帮助。

关键词：铝合金；冷轧板带；孔洞缺陷；预防策略

1 铝合金冷轧板带孔洞缺陷及其成因分析

对于铝合金冷轧板带而言，表面上的孔洞是比较常见的质量缺陷，导致此类缺陷的主要原因有以下几个方面：

1.1 铝合金扁锭的质量不合格

通过对造成铝合金冷轧板带孔洞问题的各种原因进行分析后发现，铝合金扁锭的质量问题是根本原因。在对铝合金冷轧板带进行加工的过程中，如果铝合金扁锭中存在杂质，则会使板带上出现孔洞。其特征表现为：孔洞沿着铝合金板带轧制方向分布，形状为不规则的撕裂形态，有些缺陷也会呈现出月牙形，并且孔洞会成串出现，孔洞的大小并不相同，在一些较大孔洞的周圍还会存在一些较小的孔洞，而其边缘并没有过于明显的擦伤或是划伤的迹象，在铝合金板带的正面和反面上的孔洞形貌与大小几基本相同，并且附近伴有起皮的情况。在铝合金扁锭中杂质成分主要为碳、氧化合物，通过分析发现它们的产生来源为炉料反复使用后，熔体与炉内的气体及炉衬材料发生反应生成的。当铝合金扁锭中存在杂质使，金属本身的连续性便会遭到破坏，铝合金扁锭的塑性会随之下降，在进行轧制时，扁锭的厚度会越来约薄，其中的杂质和夹杂物便会在基体表面处形成开裂，最终造成穿孔，进而孔洞缺陷。

1.2 轧制中有异物压入

在对铝合金板带进行轧制的过程中，如果有异物被压入，则会引起孔洞缺陷，此类缺陷的表现形式为单个孔洞或是连串的孔洞，其形态呈不规则状，并且大小也各不相同。导致此类孔洞缺陷产生的具体原因如下：其一，轧辊的辊面上粘附的异物在轧制的过程中脱落，并被轧入铝合金板带的表面上，由此便会使轧制出来的板带出现孔洞；其二，铝带卷在进入冷轧设备前夹入异物，而异物会随着轧制过程被轧入到板带的表面，这样一来。铝板带上就会出现孔洞；其三，一些外来的金属黏结在铝合金扁锭的表面上，或是在进行热电偶时，滞留与扁锭的内部，这些异物会随着轧制过程被压入到板带表面，进而形成孔洞；其四，在铝板带的热轧阶段，板带的侧边与轧机的导尺发生撞击后所产生的飞溅物掉入轧机中，并并压入到铝板带的表面，这里的飞溅物多数为合金碎块，由于碎块本身的温度要低于基体金属的温度，当其被压入到基体后，因碎块的硬度高于基体，所以无法与基体共同进行塑性变形，随着轧制厚度的逐渐减薄，碎块便会基体表面露出，进而形成孔洞缺陷。

1.3 冷轧机轧辊引起的孔洞

轧辊是铝合金冷轧机的重要组成部分之一，如果轧辊出现异常，也会引起铝合金板带孔洞缺陷，需要着重阐明的一点是，该原因是铝合金带材本身的质量无关，无论带材是否存在质量问题，只要轧辊异常都会造成孔洞。由于轧辊的不断使用中，辊面可能会出现损坏，并且还可能粘附一些金属物，这样一来便会使板带出现孔洞缺陷，其具体的缺陷特征如下：孔洞通常每间隔一段时间出现一次，且与板带的边缘均匀一致，此类缺陷常常出现在热精轧工序中。造成轧辊异常的原因有以下几个方面：其一，润滑不到位，轧辊长时间处于无润滑的条件下运行，辊面出现破损，并且粗糙程度也会随之变大，如果轧制的板带比较软，与轧辊的摩擦系统会有所增大，与此同时，铝粉的粘附会逐渐增多，这样一来便会产生孔洞。

2 铝合金冷轧板带孔洞缺陷的有效预防策略

为进一步提升铝合金冷轧板带的质量，应当采取合理可行的方法和措施，对孔洞缺陷进行预防。笔者结合多年的工作经验，提出如下预防策略：

2.1 铝合金扁锭杂质的预防措施

由上文分析可知，在导致铝合金冷轧板带孔洞缺陷诸多原因中，扁锭夹杂是最为主要的原因之一，只要这种情况发生，板带孔洞缺陷就不可避免，所以，必须采取有效的措施，解决铝合金扁锭的夹杂问题，从而最大限度地减少铝合金冷轧板带孔洞缺陷的产生。为使扁锭夹杂引起的缺陷得到进一步控制，可以通过不断提升扁锭的纯净度，来避免夹杂的产生。在此笔者提出如下几点措施：对扁锭进行熔铸时使用的所有原材料及辅材上的杂质均应当清除掉，同时应当遵循科学的原则进行配料，要保证新料与旧料之间的比例适当。此外，熔体的净化过程是造成夹杂的主要环节，因此，应当对该环节予以强化，可通过精炼、在线除气及过滤除渣等方式的联合运用，来对熔体进行全面净化，进而消除其中的夹杂，保证熔体的清洁性，以此来杜绝孔洞缺陷的形成。

2.2 预防异物压入的方法

为防止异物压入引起孔洞缺陷的情况发生，可采取如下方法进行预防：对于铝合金扁锭应当在使用前进行铣面处理，借此来清除掉粘附在扁锭表面上的各种异物；对扁锭进行均匀化退火后，应当及时将测温热电偶从孔内取出，由此可避免滞留造成孔洞缺陷；应进一步提升铝合金冷轧工艺的稳定性，防止轧制时板带出现跑偏的情况，并且要加大对轧机导尺的维护力度，以此来确保其准确性。

2.3 轧辊问题的预防措施

铝合金冷轧机轧辊异常导致的板带孔洞缺陷可采取如下措施进行预防：首先，应当对辊面上的异物进行定期清理，从而使辊面保持清洁；其次，应对轧辊进行定期检查，发现破损要及时进行修复，由此能够降低孔洞缺陷的发生几率。此外，应对轧辊进行经常性地维护保养，这样也能预防铝合金冷轧板带孔洞缺陷的产生。

3 结论

综上所述，冷轧是铝合金比较常用的一种生产工艺，而实际生产中铝合金冷轧板带常常会出现孔洞缺陷，由此对产品的质量造成一定的影响。所以，应当对铝合金冷轧板带孔洞缺陷的向形成原因进行分析，并采取行之有效的方法和措施，对缺陷进行预防，最大限度地减少孔洞缺陷的产生，以此来提高产品的整体质量。

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