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淺析鋁塑管鋁箔軋制過程中起鼓現象分析
來源:本站   點擊:50   時間:2019-05-22 08:55:57
   
  一般認為鋁箔合埋的單張軋制速度應達到軋機軋制設計速度的80%,106彩票進來一台1500mm四輥不可逆鋁箔粗軋機的設計速度為2000m/min,目前單張鋁箔軋制速度基本在600m/miT,的水平,國内單張紮制速度一般為設汁速度的60%~70%。鋁箔在高速軋制時常遇到起皺、串層,起鼓、闆形不良等問題。任何缺陷都可能造成下道次報廢,成材率大幅下降等問題。武漢鋁塑管鋁箔廠家小編就高速軋制生産中遇到的鋁卷起鼓現象作一些定性分析,在雙張箔的生産中,鋁箔的軋制分粗軋、中軋、精軋三個過程,從工藝的角度看,可以大體從軋制出口厚度上進行劃分,一般的分法是出口厚度大于或等于0.05mm為粗軋,出口厚度在0.013~0.05之間為中軋,出口厚度小于0.013mm的單張成品和雙合軋制的成品為精軋。
  粗軋與鋁塑管鋁帶的軋制特點相似,厚度的控制主要依靠軋制力和後張力,粗軋加工率厚度很小,其軋制特點已完全不同于鋁帶材的軋制,具有鋁塑管鋁箔軋制的特殊性,其特點主要有以下幾個方面:
  (1)鋁帶軋制。要使鋁帶變薄主要依靠軋制力,因此闆厚自動控制方式是以恒輥縫為AGC主體的控制方式,即使軋制力變化,随時調整輥縫使輥縫保持一定值也能獲得厚度一緻的闆帶材。而鋁箔軋制至中精軋,由于鋁箔的厚度極薄,軋制時,增大軋制力,使軋輥産生彈性變形比被軋制材料産生塑性變形更容易些,軋輥的彈性壓扁是不能忽視的,軋輥的彈軋壓扁決定了鋁箔軋制中,軋制力已起不到像軋闆材那樣的作用,鋁箔軋制一般是在恒壓力條件下的無輥縫軋制,調整鋁箔厚度主要依靠調整後張力和軋速度。
  (2)疊軋。對于厚度小于0.012mm(厚度大小與工作輥的直徑有關)的極薄鋁箔,由于軋輥的彈性壓扁,用單張軋制的方法是非常困難的,因此采用雙合軋制的方法,即把兩張鋁箔中間加上潤滑油,然後合起來進行軋制的方法(也稱疊軋)。疊軋不僅可以軋制出單張軋制不能生産的極薄鋁箔,還可以減少斷帶次數,提高勞動生産率,采用此種工藝能批量生産出0.006mm~0.03mm的單面光鋁箔。
  (3)速度效應。鋁箔軋制過程中,箔材厚度随軋制度的升度而變薄的現象稱為速度效應。對于速度效應機理的解釋尚有待于深入的研究,産生速度效應的原因一般認為有以下三個方面:1)、工作輥和軋制材料之間摩擦狀态發生變化,随着軋制速度的提高,潤滑油的帶入量增加,從而使軋輥和軋制材料之間的潤滑狀态發生變化。摩擦系數減小,油膜變厚,鋁箔的厚度随之減薄。2)、軋機本身的變化。采用圓柱形軸承的軋機,随着軋制速度的升高,輥頸會在軸承中浮起,因而使兩根相互作用受載的軋輥将向相互靠緊的方向移動。3)、材料被軋制變形時的加工軟化。高速鋁箔軋機的軋制速度很高,随着軋制速度的提高,軋制變形區的溫度開高,據計算變形區的金屬溫度可以上升到200℃,相當于進行一次中間恢複退火,因而引起軋制材料的加工軟化現象。
  制定鋁箔軋制工藝的原則①總加工率的确定 總加工率是指箔材在經過再結晶退火後到軋制出成品,總的變形程度。一般來說,1系的總加工率可以達到99%以上,部分8系的産品也可以達到這個值,但是鋁合金箔的總加工率一般在90%以下。②道次加工率的确定 道次加工率的确定是軋制工藝過程的核心,純鋁系列産品,其道次加工率可以達到65%,坯料退火後的第一道次,不宜采用過大的加工率,一般取50%左右。軋制厚度鋁箔軋制時的厚度測量方法主要有渦流測厚、同位素射線測厚和X射線測厚。X射線測厚是在目前的鋁箔生産中,尤其是高速鋁箔軋機中使用最為普遍的一種測厚方法。鋁箔軋制時的厚度控制方法:軋制力控制、張力控制、軋制速度控制、張力/速度、速度/張力控制。
  起鼓是指卷取的鋁箔表面沿軋制方向局部或連續凸起。其實質是該處鋁箔較松,卷取後凸起的空隙率比平整處的大。随着起鼓的加重,起鼓部分會起杠、起皺甚至壓碎2起鼓原因 鋁箔軋制過程中,将會産生大量的變形熱和摩擦熱.使軋制變形區始終處于受熱狀态。如果變形區的軋輥局部溫度過高。超出了軋制冷卻油的最大沖冷卻能力,使該處的熱膨脹變大,則與之對應該處出口鋁箔變松,如在鋁箔卷取過程中無法将其展平。則該處卷取後的孔隙率比平整處的大,累積後就形成起鼓,在有些資料上将其稱為熱鼓。在實際生産中,造成鋁卷起鼓的原因主要有以下幾方面:
  (1)軋棍凸度大;
  (2)闆形參數不合理。坯料中凸較大; 
  (3)冷卻液噴射壓力不足或噴嘴阻塞; 
  (4)工藝潤滑油配制不合理 
  (5)支承輥有擦剮傷; 
  (6)展平機壓力大;
  (7)道次壓下量大
  預防措施 
  (1)高速鋁箔軋機軋輥的凸度在升速階段階段與正:常運行時其差别較大,升速時軋輥溫度相對較低.凸度也小,特别是新輥,凸度相對更小。從升速到刮口标厚度的過程中,料面闆形燈壞直植矽㈨到汁卷的打底質址。凸度小時,升速過程是料兩側偏松,待建立起一定的熱凸度使料向平整所需打底就過長,料兩側因過松而形成起鼓;在展平輥壓力的作用下,接下上的鋁箔受底部起鼓料的影響,也将産生大量起鼓,不僅使底部升速困難,以因底部料大量起鼓無法使用而影響剔成材率。凸度大時,對升速打底質将有明顯改善,但由于高速軋制叫的熱凸度較大,常因中部闆形過松而形成中鼓。 因此,根據出口側打底時的闆形情況及時調整軋輥凸度,保證打底的質量和正常軋制時的闆形控制,是防止該類起鼓的措施之一,
  (2)所謂闆形參數是指設定的目标闆形曲線:典型目标闆為一個抛物線,即中緊,邊松的二次線,必要時可以根據需要進行修正。闆形參數值要是依據在線出口闆形情況和下道下序的生産情來定,如果道次闆形參數的設定緻使料的中凸,并與下道次的闆形參數過渡又不當.中凸人的區變形區相對較長,軋輥中部的變形熱較大,軋輥熱度相對也大,料的中部闆形偏松,就可能出現中部鼓現象。 因此闆形參數的設計必須保證出門闆形平整同時保證中部比邊部略緊,即保持一定中高,還要考慮道次間闆形參數的合理過渡。
  (3)高速鋁箔軋機在粗中軋時,變形區将産生大變形熱.軋制油的冷卻作用對保持輥型、穩定軋制關重要,如果冷卻油的噴射壓力、流量不足,冷卻效果就受影響,但在實際生産過程中,冷卻油的壓、流量都受監控。一般不會出問題。很多耐候是軋油的噴嘴填塞或是連接噴嘴的油管脫落、破裂等機械故障,導緻實際噴射在工作區間内的冷卻液流量和壓力不足,冷卻效果卻大打折扣。使對應區域軋棍度偏高,闆形偏松而起鼓、 因此,應定期檢查噴嘴的噴射效果,一旦出現起鼓現象。及時停機檢查噴液工作情況:這是防止該起鼓的措施之一。
  (4)實際鋁箔軋制變形區大都處于混合潤滑狀。變形區内的微凸體因接觸壓力過高而發生邊界膜破裂,導緻金屬直接接觸,此時變形區内壓力一部由流體承擔.另一部分則由相接觸的微凸體承擔形區内的油膜厚度也随壓下率的增加而減少。同時.在高速軋制狀态下,大量的變形熱将會導緻變形溫度上升,潤滑油分子熱運動加劇,定向吸附減少。油膜強度下降,甚至出現油膜破裂.金屬表面開始出現擦傷、此時的絕對溫度稱為軋制油臨界失效溫度Τ。如果變形區局部溫度超過了Τ,則邊界會發生破裂,導緻金屬表面發生直接接觸,從而使摩擦因數增加,磨損加劇,變形區溫度也随之上升,這又進一步促進了油膜的破裂,此時金屬表面發生直接接觸的面積百分數M。将會迅速增加,熱量在該處迅速積聚,導緻該處出口料面變闆而起鼓。 工藝潤滑油不同其臨界失效溫度T,也不同,其溫度與潤滑基礎油性能及添加劑配比有關。由添加劑分子所形成的聽附膜的強度較大,可以在較高溫度下不破裂,但不同配比的添加劑所形成的油膜強度和臨界失效溫度T,又不同。軋制油的合理配制對增強油膜強度、提高軋制速度非常重要。 一般軋制油的配制按照高油膜強度、低粘度、低油斑傾向的原則。首先選用合适的基礎油(碳鍊在C10~C14之間0)及合适的添加劑比例(以複合型添加劑為主,酯2%~3%、醇1%~2%)同時應根據各廠生産的實際情況進行調整。配制過程中嚴格控制好軋制油的各項性能參數。
  (5)武漢鋁塑管鋁箔軋制都非常注重軋機機内環境的清潔衛生,清輥器就是針對軋制環境的清潔需要設備的。最早的清輥器一般用毛氈,它柔軟、吸汕、對支承輥的磨損小;缺點是一旦卡有異物,不易清除,反而易擦傷支承輥,同時壽命短、不耐用。現在都采用聚胺酯膠片,它具有堅固耐用、易清理、更換方便等優點;但是如果膠片與支撐輥吻合不好,形成局部點接觸或小面積接觸,在高速軋制過程中,支承輥合因局部摩擦過熱而受損傷,影響到工作輥,從而在料面留下傷痕。在下道軋制時,對應位置常出現起鼓。 因此,更換清輥器膠片或更換支承輥後必須檢查清輥器膠片與支撐輥的壓靠輥是否正常,同時調整好清輥器壓力。生産時,注意觀察料面的質量情況,是預防該類起鼓的措施之一。
  (6)展平輥對高速鋁箔軋制的穩定進行非常重要,國外甚至有将伺服閥引入展平輥兩側參與壓力控制的做法。一般平時講的速度,都是指軋輥的線速度,而壓靠在出口鋁卷上的展平輥的速度要比軋輥的速度快20%~30,如果軋機速度為1500m/min,則展平輥線速度可達1800m/min~2000m/min,則展平輥線速度可達1800m/min~2000m/min。在如此高速狀态下,展平輥的壓靠狀态對卷取質量有很大影響,如果壓靠的鋁卷上的壓力大了,對料的的摩擦力增大。局部産生的熱量也會使料發松起鼓。在實際生産中,常采用減小展平輥的壓力、降低展平輥的磨削凸度的方法來減輕的消除起鼓。
  (7)提高道次壓下率,有利于速度的提高,但是,增加道次壓下率,意味着變形區長度增大,摩擦熱和變形熱增加,軋制變形區油膜的熱穩定性下降。如果冷卻油無法及時将變形區的熱量帶走,就有可能造成局部熱量的積聚而形成起鼓。 因此,應根據來料性質和設備的冷卻能力合理分配好道次壓下率。一般可控制在52%左右。
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