周樹德

摘 要：使用掃描電鏡等現代高科技材料分析手段，確認導致鋁箔毛料鋁粉表面富集的本質原因是冷加工時的油膜強度弱所致；通過調整板帶軋制油油膜強度大幅減少了毛料表面脫鋁量，順利解決了毛料表面臟的質量缺陷。

關鍵詞：鋁箔毛料；表面鋁粉；油膜強度；潤滑狀態(tài)

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

鋁箔毛料表面鋁粉富集，是目前國內鋁加工企業(yè)最長遇到的系統問題之一，雖然這一問題隨鋁粉富集程度和產品最終用途的不同而大小不一，但這種一問題的存在，畢竟很現實的在影響國內鋁制品，尤其是鋁箔產品的整體質量等級和穩(wěn)定性。筆者依照多年的現場研究和檢測分析，確定了導致鋁粉的理化原因，為這一問題的解決提供了切實可行的控制方法。

1 毛料表面富集的表現

毛料鋁粉的富集，會在毛料的整個加工過程總造成鋁粉污染，導致所有板面接觸部，如導輥、板型輥、張力校正系統、重卷設備等都出現表面臟和軋制油黑的問題，這種問題最直接的問題，就是導致產品表面出現黑道等缺陷的重要原因之一。

1.1 鋁粉富集的數據化定義

如果把表面鋁粉附著量控制在一定程度以內，則不會對后繼的加工和產品質量造成影響，這里把超過正常水平，能夠誘發(fā)產品不良的鋁粉附著量，定義為鋁粉富集。筆者從國內各大主要鋁箔毛料的使用廠家取樣，并進行了表面鋁粉附著量的測試工作，并形成如下數據基礎：當毛料鋁粉附著量≥28.2mg/m2時即表面毛料表面鋁粉富集。

2 關鍵影響因子篩選與試驗結果

筆者對鑄軋毛料的鑄軋因素對毛料鋁粉鋁粉附著量的影響進行研究，發(fā)現鑄軋區(qū)、鑄軋速度和鑄軋壓力等鑄軋核心因素，對鋁粉附著量的影響沒有區(qū)分性；在筆者對冷加工的過濾、加工率、速度等因素進行測試和研究時，沒有證據表明這些參數本身會對表面鋁粉富集造成直接影響，但這些參數對潤滑參數的影響，可能對鋁粉富集造成直接影響，故而，筆者對影響冷軋潤滑的相關參數進行了重點研究。

2.1 油膜強度檢測及結果分析

為了確定判斷準確性和找準修正方向，研究人員首先進行了板面形貌統計和在線軋制油油膜強度測試。研究人員提取現場基礎油與所使用的“STE12鋁板帶軋制添加劑”進行了油膜強度和摩擦系數測試。測試結果如表1所示：

筆者同時對沒有出現鋁粉富集的不同單位的軋制油進行上述測試，確定其油膜強度全部≥310N，摩擦系數≤0.055μ。上述測試結果可知，油膜強度和摩擦系數的巨大差異，是出現與不出現鋁粉富集的重要區(qū)別之一。

2.2 毛料表面觀察及統計結果

研究人員進行了毛料表面形貌特征觀察并與潤滑狀態(tài)標準圖譜做了對比。對比后確認：凡是出現鋁粉富集的表面，，毛料表面特征全部處于混合潤滑狀態(tài)，結合油膜強度測試結果，筆者確認：油膜強度（摩擦系數）是導致問題出現的核心誘發(fā)因素。

2.3 毛料生產現場試驗及檢測結果

缺陷本質、表面統計、油膜強度測試三個結果同時顯示，通過相關方式對冷軋機軋制油的油膜強度進行調整，并同步進行鋁粉附著量的檢測并確認：

當油膜強度跨越290N之后，表面鋁粉附著量迅速低于25mg/m2；當油膜強度繼續(xù)提高至310N時，毛料表面鋁粉附著量穩(wěn)定在14～20 mg/m2。

3 結論

通過上面各種分析及生產驗證得到如下幾項結論：

其一，導致毛料鋁粉富集的根本原因，是冷加工時軋制油的油膜強度不達標。

其二，板帶油膜強度是解決毛料鋁粉富集的關鍵，是保證油膜強度≥310N（此時摩擦系數≤0.055μ），此時鋁粉附著量穩(wěn)定于14～20 mg/m2。

4 小結

本研究從缺陷微觀定性開始最終確認缺陷本質入手，最終圓滿的解決了表面臟這一長期困擾生產的質量缺陷，證明本研究所采用的缺陷分析方法和現場修正思路的正確性。

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