薄铝带材表面变形纹缺陷产生原因分析及解决方法

张飞飞

（山东 邹平 256200）

用于建筑装饰用途铝合金板带基材，一般都需要经过拉弯矫和退火等工序，对先经过拉弯矫再退火直接分切的工艺流程，在成品分切时会发现表面会有粘伤和板形变化，回复变形严重者便会出现变形纹的缺陷。通过长期生产跟踪，经过一次拉矫在切边过程中除会发现明显的边松现象，对变形严重的表面缺陷从形状来说，大致分为三种压印形式的花状，连续一段的弯曲线状，还有呈现分散的点状鼓包形式。缺陷产生位置以两肋部居多，多出现在料卷中部往后，对于连续出现的一段形状相似以一圈出现一处由某处变形反印出来，一卷间断出现形状不固定，以连续线状或整体呈线状缺陷出现概率较多，故统称为变形纹。

本文从冷轧、拉弯矫、退火工序，分析产生此缺陷各种可能原因，提出相应的解决方法，以供大家参考。

1 变形纹的形成

1.1 缺陷产生特点

冷轧板形表现为边紧、中松现象严重，板面带油（特别边部）严重。

最终产品合金状态以H22软状态的厚度在0.5mm以下的居多。

成品生产时表现板形边部较松，且缺陷大多数出现在整卷中部往后。

位置以肋部为多，且形状不规则，无固定周期。

同批次同熔次同批轧制表现出来的严重程度不一样。

1.2 缺陷发生工序

在冷轧及退火前生产及检验均未发现变形纹缺陷，在退火切边时发现缺陷，判断此缺陷发生在退火工序。

1.3 缺陷形成原因

根据缺陷无固定位置和形状，对于同一炉次同一批次轧制料卷有个别出现变形纹排除化学成分和轧制工艺问题，且在退火工序无施加外力，相同退火工艺条件下只是部分出现变形纹，所以排除退火工艺问题，所以根据缺陷不确定性来分析原因应该也是不确定性的波动，因为在退火之前不确定性影响未表现处理，所以分析变形纹产生因为矫直后变形和应力分布极不均匀经退火后应力又能在一个较大空间内产生回复产生的不规则变形。但每道工序都紧密相连，特别对于板形的影响，需要从热轧、冷轧、拉弯矫都控制在可调的稳定范围内，减少内在影响因素累积和某一工序的控制难度，才能保证生产的稳定性，质量的稳定性。

2 变形纹形成的因素分析

根据大量缺陷料卷生产过程数据，排除一些干扰因素（操作水平），以对比、总结归纳的方法对可能产生因素进行分析。

图1 变形纹不同形状

2.1 冷轧板形

通过选择同一炉次同一批轧制同批拉矫的料卷对比来看，从冷轧板形图来看，板形波动不大，相比较而言无变形纹料卷边部略松。考虑到在线有较大张力和板形辊测量的精度，在线板形与离线板形相差较大，仅做参考，但可反映不同料卷板形相差情况。

2.2 冷轧板面带油

冷轧表面带油较多，一是直接退火会产生退火油斑，二是拉弯矫清洗不干净，会在张力辊或矫直辊处产生压印或微小滑动。

2.3 加工率

对于此批出现变形纹的主要集中在厚度0.25mm～0.5mm，冷轧道次分配如下：

3.0 -1.4-0.75-0.45

3.0 -1.3-0.7-0.4

3.0 -1.25-0.65-0.34

较大的加工率使板形不好控制，出现肋松的情况，实际生产表明加工率较小的变形纹较轻，合适的加工率可以更好的保证板形值。

2.4 拉弯矫张力控制

拉弯矫张力分为三个张力，开卷张力、矫直张力和卷取张力，在实际生产中一般通过设定延伸率来调整板形，所以矫直张力因为延伸率固定也就固定了。开卷张力一般为屈服极限的8%～15%，卷取张力一般为开卷张力的1.1～1.5倍。此批生产开卷张力范围12～14N/mm2,卷取张力9～13N/mm2，延伸率0.05%～0.1%。

2.5 矫直机

矫直机上方有两组辊盒，下方有两组辊盒，因为设备厂家原因，目前上方只有一组辊盒，减弱了板形调节能力。且矫直机工作辊已使用很长时间未有磨削和表面处理。

2.6 退火工艺

退火主要是消除部分加工硬化，使材料力学性能达到我们期望的范围，但升温一般采用快速升温一是来细化晶粒二是缩短退火时间，但过快的加热速度会使材料变形速度变快。可以先低温进行除油和释放一些应力。

2.7 层间状态变化

冷轧完成后，直接并快速转退火生产，不倒卷可以保证铝卷层与层之间紧密相连，退火过程中既保证了层间均匀变化也方便轧制油的挥发。

3 变形纹关键质量点控制

3.1 冷轧工艺控制点

保证套筒光洁及打底质量，减少凸起和褶皱对材料造成应力集中。

保证冷轧张力波动较小，并在轧制开始很快调整到良好的板形。

合理分配的道次加工率，每道次加工率小雨40%。

控制板面带油情况。

冷轧降低肋松的程度，轧制完成后尽快进行退火。

3.2 拉弯矫工艺

设置合理的开卷和卷取张力，保证铝带与张力辊的滑动小。

每卷开始调整好板形，中间过程不再调整。

保证2S辊及张力辊的表面粗糙度，减少打滑。

保证钢套筒的表面光洁和打底质量。

采用合适的喷油润滑量。

3.3 退火工序

退火工序采用悬空方式，退火后先悬空冷却后再转运。

设置合适的加热速度。

退火完成后缓慢风冷。

4 小结

变形纹是材料不规则的变形：一是应力集中的释放或已经有不明显的无规则的变形，二是有变形的空间。关键在控制板形的平整度，减少退火过程的受热不均匀性；其次做好生产细节，套筒表面光洁，打底等。然后不断优化上下游工序匹配的工艺参数。最好在冷轧生产完后直接退火，采用成品拉矫工艺。