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安美科技股份有限公司

鋁軋制是我國(guó)傳統(tǒng)的金屬加工工藝過程，在鋁材、鋁板的冷軋過程中，表面光潔度一直是制約鋁軋制行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的瓶頸。

影響鋁材表面光潔度的因素主要有兩個(gè)[1]：

◇鋁軋制工藝油的退火清凈性能，特別是油少量液壓油漏入會(huì)更加影響退火清凈性能；

◇鋁軋制設(shè)備所用的液壓油，液壓油發(fā)生的少量泄漏，會(huì)對(duì)鋁軋制工藝油造成污染，從而使退火后的鋁板表面呈黃色油斑。

因液壓油泄漏對(duì)軋制油的污染，軋制產(chǎn)品退火后油漬會(huì)殘留在制品表面，形成油斑，影響產(chǎn)品質(zhì)量，造成廢料。所謂無(wú)漬抗磨液壓油，即保證鋁軋制液壓系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，即使少量泄漏，也不會(huì)影響鋁材表面光潔度的抗磨液壓油。無(wú)漬抗磨液壓油具有較高的無(wú)卡咬負(fù)荷PB和燒結(jié)負(fù)荷PD，抗磨性能可滿足鋁軋制設(shè)備的使用要求，同時(shí)剪切安定性高，保證液壓油不會(huì)在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中黏度變稀導(dǎo)致液壓系統(tǒng)抖動(dòng)而不能平穩(wěn)運(yùn)行。

本文研制了一種鋁軋制設(shè)備用的無(wú)漬抗磨液壓油SW，避免了因液壓油少量滲漏到鋁軋制加工油中對(duì)退火后的鋁板表面光潔度產(chǎn)生不良影響。

無(wú)漬抗磨液壓油SW 的技術(shù)指標(biāo)

經(jīng)過對(duì)多個(gè)鋁軋制公司的走訪，發(fā)現(xiàn)多個(gè)公司鋁軋制的液壓系統(tǒng)都是采用32 和46 兩種型號(hào)的抗磨液壓油。因我國(guó)目前沒有無(wú)漬抗磨液壓油的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，故參照液壓油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 11118.1—2011 抗磨液壓油的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)及無(wú)漬液壓油的特殊使用要求，制定了研制的無(wú)漬抗磨液壓油的技術(shù)指標(biāo)，見表1。

表1 無(wú)漬抗磨液壓油SW的技術(shù)指標(biāo)

無(wú)漬抗磨液壓油的無(wú)漬試驗(yàn)

為了評(píng)估少量液壓油泄漏到軋制液中是否會(huì)造成鋁材軋制的一次性合格率偏低，需要模擬建立無(wú)漬液壓油少量泄漏到軋制液中的無(wú)漬液壓油的無(wú)漬試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

本研究采用的無(wú)漬試驗(yàn)（執(zhí)行安美科技股份有限公司無(wú)漬抗磨液壓油的無(wú)漬試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)Q/AMJC 2006）的主要內(nèi)容如下：

液壓油只有少部分泄漏到軋制液中，考慮在軋制液中混入10%（質(zhì)量比）的液壓油作無(wú)漬試驗(yàn)。

用無(wú)漬抗磨液壓油10%（質(zhì)量比）加入鋁軋制加工油中配成稀釋液，取稀釋液0.15 mL 均勻分布在蛋撻盒（直徑50～70 mm，高度10～20 mm）底部，蓋上鋁箔蓋（直徑比蛋撻盒大2 mm），在馬弗爐的中心位置340 ℃恒溫1 h。觀察蛋撻盒底部和鋁箔蓋的污染情況，判定是否是無(wú)漬液壓油。

判定方式為：

◇最差的是蛋撻盒底部及鋁箔蓋上均有油斑（圖1 A)，為不合格。

圖1 無(wú)漬試驗(yàn)結(jié)果的判定

◇稍差的是蛋撻盒底部少許油斑，蛋撻盒上少許油斑（圖1 B)，為不合格。

◇ 較好的是蛋撻盒底部沒有油斑，蛋撻盒上有一點(diǎn)油斑（圖1 C)，為合格。

◇最好的是蛋撻盒底部及鋁箔蓋均沒有油斑（圖1 D)，為優(yōu)秀。

抗磨無(wú)漬液壓油SW的研制

基礎(chǔ)油的選擇

研制無(wú)漬抗磨液壓油是32 號(hào)和46 號(hào)兩個(gè)牌號(hào)。研制無(wú)漬抗磨液壓油SW 的基礎(chǔ)油選擇40 ℃運(yùn)動(dòng)黏度為32 mm2/s 左右的加氫基礎(chǔ)油150N（基礎(chǔ)油1）和低黏度加氫基礎(chǔ)油（基礎(chǔ)油2～基礎(chǔ)油5），再加黏度指數(shù)改進(jìn)劑提高到需要的運(yùn)動(dòng)黏度。先對(duì)基礎(chǔ)油的無(wú)漬試驗(yàn)考查測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表2。

從表2 可以看出，基礎(chǔ)油1 和基礎(chǔ)油2 產(chǎn)生油斑比較多，不合格，不能作為無(wú)漬抗磨液壓油的基礎(chǔ)油?；A(chǔ)油3 產(chǎn)生少量油斑，為合格?；A(chǔ)油4 和基礎(chǔ)油5 均不產(chǎn)生油斑，為優(yōu)秀?；A(chǔ)油4 的閃點(diǎn)比基礎(chǔ)油5 的閃點(diǎn)高，考慮到無(wú)漬抗磨液壓油中使用安全，選用基礎(chǔ)油4 作為無(wú)漬抗磨液壓油的基礎(chǔ)油。

黏度指數(shù)改進(jìn)劑的選擇

由于選用的基礎(chǔ)油4 的運(yùn)動(dòng)黏度較小，要將其調(diào)整到32 和46 號(hào)無(wú)漬抗磨液壓油，必須選用黏度指數(shù)改進(jìn)劑來(lái)提高成品的運(yùn)動(dòng)黏度。

考查了1 種OCP、2 種PIB、1 種PAMA，共4 種黏度指數(shù)改進(jìn)劑，將其分別加入選定的基礎(chǔ)油4 中調(diào)整到需要的黏度后，調(diào)成32 號(hào)液壓油，開展無(wú)漬試驗(yàn)和剪切安定性試驗(yàn)，結(jié)果見表3、圖2[2]。

圖2 不同黏度指數(shù)改進(jìn)劑調(diào)成32號(hào)液壓油的無(wú)漬試驗(yàn)結(jié)果

表3 不同黏度指數(shù)改進(jìn)劑調(diào)成32號(hào)液壓油的考查數(shù)據(jù)

從表3、圖2 可以看出：

◇OCP 的剪切安定性較差，不適合調(diào)制無(wú)漬抗磨液壓油，PIB（A）、PIB（B）和PAMA 的剪切安定性都比較好，可以調(diào)制無(wú)漬抗磨液壓油。

◇OCP 和PAMA 所調(diào)的無(wú)漬抗磨液壓油的無(wú)漬試驗(yàn)不合格，因?yàn)镺CP 和PAMA 膠在退火溫度下不能完全分解。PIB(B)調(diào)的無(wú)漬抗磨液壓油合格，但不是優(yōu)秀，因?yàn)镻IB(B)在退火溫度下分解不徹底。PIB（A）調(diào)的抗磨液壓油無(wú)漬試驗(yàn)優(yōu)秀，因?yàn)镻IB(A)在退火溫度下能徹底分解。

因此，選用PIB（A）黏度指數(shù)改進(jìn)劑和基礎(chǔ)油4 調(diào)制無(wú)漬抗磨液壓油SW。

復(fù)合添加劑的選擇

要滿足鋁軋制設(shè)備液壓系統(tǒng)的潤(rùn)滑要求，研制的無(wú)漬抗磨液壓油選用通過丹尼遜HF-0 認(rèn)證的無(wú)灰抗磨液壓油復(fù)合添加劑，因?yàn)橛谢乙簤河蛷?fù)合添加劑會(huì)造成鋁材的污染。選擇通過丹尼遜HF-0 認(rèn)證的無(wú)灰抗磨液壓油復(fù)合添加劑的主要目的在于找到一種能保證滿足制定無(wú)漬抗磨液壓油SW 的技術(shù)指標(biāo)要求和具有優(yōu)秀無(wú)漬試驗(yàn)性能的配方。

考查了3 種無(wú)灰抗磨液壓油復(fù)合添加劑（復(fù)合劑1～復(fù)合劑3，按照添加劑公司通過丹尼遜FH-0 認(rèn)證的推薦加劑量）和PIB（A）黏度指數(shù)改進(jìn)劑加入基礎(chǔ)油調(diào)制的無(wú)漬抗磨液壓油SW32，試驗(yàn)結(jié)果見表4、圖3。

圖3 不同液壓油復(fù)合添加劑調(diào)制32無(wú)漬抗磨液壓油的無(wú)漬試驗(yàn)結(jié)果

由表4、圖3 可以看出，3 種無(wú)灰抗磨液壓油復(fù)合添加劑調(diào)成的無(wú)抗磨液壓油都符合研制技術(shù)指標(biāo)的要求。復(fù)合劑1 由于加劑量低，無(wú)漬試驗(yàn)的結(jié)果最好，故選擇復(fù)合劑1 作為調(diào)制無(wú)漬抗磨液壓油SW 的添加劑。

全配方性能

用選定基礎(chǔ)油4、黏度指數(shù)改進(jìn)劑PIB（A）和復(fù)合劑1 調(diào)制的無(wú)漬抗磨液壓油SW32、SW46 的配方和油品典型數(shù)據(jù)分別見表5、表6，油品無(wú)漬試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 調(diào)制無(wú)漬抗磨液壓油SW32和SW46的無(wú)漬試驗(yàn)結(jié)果

表6 無(wú)漬抗磨液壓油SW的典型數(shù)據(jù)

由表5 可見，無(wú)漬抗磨液壓油SW32 和SW46 符合制定的無(wú)漬抗磨液壓油的研制技術(shù)指標(biāo)。

應(yīng)用情況

研制的無(wú)漬抗磨液壓油SW32、SW46 具有杰出的氧化穩(wěn)定性、抗磨損性和清凈性能，尤其是具有優(yōu)異的無(wú)漬性能，能保證生產(chǎn)出的鋁材表面光潔度大大提高。安美無(wú)漬抗磨液壓油SW32 成功應(yīng)用于河南鑫泰鋁業(yè)有限公司的650UST 鋁型材擠壓機(jī)，安美抗磨液壓油SW46 成功應(yīng)用于漢江丹江口鋁業(yè)有限責(zé)任公司丹發(fā)鋁材公司的型銅鋁型材擠壓機(jī)液壓系統(tǒng)(50 MN 以上)、重型銅鋁型擠壓機(jī)液壓系統(tǒng)(80 MN)。兩家公司使用無(wú)漬抗磨液壓油SW后機(jī)器能長(zhǎng)時(shí)間平穩(wěn)運(yùn)行，加工的鋁材次品率降低了10%～15%，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

結(jié)論

☆研制的無(wú)漬抗磨液壓油SW32 和SW46 完全符合制定的無(wú)漬抗磨液壓油的研制技術(shù)指標(biāo)，可以用于鋁材、鋁板軋制設(shè)備的液壓系統(tǒng)。

☆研制的無(wú)漬液壓油SW32 和46 完全解決了鋁軋制的液壓系統(tǒng)液壓油泄漏造成的污染，亦滿足軋機(jī)液壓系統(tǒng)的柱塞泵的高抗磨和氧化穩(wěn)定性能要求，大大降低了鋁材加工的次品率。