箔材轧制箔材轧制设备

箔材轧制概述

箔材轧机采用世界先进技术，装备有AGC、CVC系统，具有全液压机电一体化自动控制功能，可自动平衡、自动对中、自动测厚，带载压下，恒张力轧制，是有色金属领域内最先进的冷轧设备。

铝箔轧机是将最大厚度为0~6mm的铝箔坯料，经多道次轧制后生产出各种厚度和宽度的铝箔卷材。成品可供铝箔深加工用，如冲制成型容器、压花、印刷涂层、贴合、日常生活中的食品、饮料包装容器和药品、化妆品及某些特殊材料的包装以及电缆、换热器、电容器的制作和建筑保温，装饰装修材料等用的毛料。

箔材轧制工艺流程

轧制工艺流程为上卷小车→开卷机→对中装置→夹送辊→入口张力装置→主轧机→出口张力装置→矫直辊装置→卷取机→卸卷小车。

1、坯料的厚度

箔材坯料的厚度范围为0.35~0.8毫米，一般情况下多采用0.5毫米的坯料，这样便于管理和安排轧制工艺。但在生产成品厚度范围较广的箔材时，仅用一种坯料厚度往往给加工工艺造成一些困难，有时甚至使成品达不到技术要求，所以在轧制某些规格产品时，为了便于轧制工艺的安排，得到满意的产品，可适当调整坯料厚度。

2、坯料的宽度 坯料宽度根据成品要求和设备条件而定

通常轧制箔材坯料的最大允许宽度为轧辊辊身长度的0.8~0.85倍，但在有轧辊防弯装置的轧机上，轧制箔材的最大允许宽度可达轧辊辊身长度的0.9倍。

3、坯料的重量

坯料的卷重主要取决于设备的机械化程度和结构性能。卷愈重，生产率愈高，几何废料愈少。在带有锥形夹头的轧机上轧制时，如卷重太小，由于坯料卷筒的壁厚减薄，在第一道次轧制时，使开卷端的锥形夹头夹不紧，无法建立后张力，因此在可能的条件下尽量采用卷重量较大的坯料。对不同设备也应有坯料卷重量最大和最小的限制。

在现代化箔材轧机上，宽为1000毫米左右的坯料卷的重量一般都不低于1200公斤，而最大卷的重量可达到10吨以上。

箔材轧制，是指厚度在0.02mm以下的金属带或片材通称为金属箔材。金、银、铝、铜、镍、铁、钽、铌、钨、钼等金属及其合金均可轧制成箔材。金、银、铝、铜箔主要用于装饰或包装等，其他金属和合金箔材主要用于电子工业，如铜镍和镍铬电阻合金箔用来制作测力应变片、精密电阻和录音、录象磁头间隙片等，钨箔用于特殊电子管，铁镍软磁合金箔用来制作微型高频脉冲变压器等。稀土金属箔用于原子能反应堆。

各种金属和合金箔材品种日益增多，应用范围日益扩大。生产金属箔的古老技术是锻打法，仍在使用。70年代金属箔材的生产方法有电解镀层法、真空蒸镀法、粉末轧制法、车削法和轧制法等；但大量生产优质箔材主要靠轧制法。

由于轧辊的弹性变形，轧机各部件的刚度影响，在轧制很薄的箔材时一般多采用叠轧的方法，这样可以减少轧辊的单位压力，提高生产率和生产量。叠轧的层数由压出箔材厚度而确定，带式生产法叠轧最多可达八张，叠轧后单张铝箔的厚度可达0.0025毫米。而一般生产是用两张叠轧。在叠轧之前先要合卷。

合卷通常是在专用的合卷机上进行，也可在与精轧或清洗联合的设备上进行。合卷机配备有圆盘剪，可作箔材切边用，也可同时沿纵向切成所需宽度条数不限的成品。因箔材经过4~5道次轧制后，边部有了大小不等的裂口如不切掉，在继续轧制时容易断带，合卷时切边能保证两张叠轧的箔材一般宽，一样齐，不致于在叠轧时裂边。合卷机上的导辊是为了保证合完后的铝卷有足够的张力。

要合的两张箔材厚度应尽量均匀，其允许厚度公差约为0.001~0.0015毫米。合卷时，两张铝箔的张力必须相等，如松紧不一样，一张紧，一张松，在轧制过程中受力不均，张力不等，容易断带。两个准备合在一起的卷筒，最好选择断头次数相等，两断头的距离相近的铝卷合在一起，使合完的卷断头最少。合卷前两个卷的直径应大致相同。

两原始状态相差很大的卷合在一起，轧制后箔材表面产生的缺陷较原始状态相近卷的缺陷高，所以在合卷时要尽量使两个要合的卷原始状态相似。如：两个要合的卷应是同一熔次。保证坯料退火在同一炉内进行。合卷前进行中间退火的话，应是两个卷在同一炉内，装炉时的位置最接近，最好是并排的。为保证具有相同的恢复状态，应先进行合卷，然后再中间退火。

铝箔轧制的特殊性

在双张箔的生产中，铝箔的轧制分粗轧、中轧、精轧三个过程，从工艺的角度看，可以大体从轧制出口厚度上进行划分，一般的分法是出口厚度大于或等于0.05mm为粗轧，出口厚度在0.013～0.05之间为中轧，出口厚度小于0.013mm的单张成品和双合轧制的成品为精轧。粗轧与铝板带的轧制特点相似，厚度的控制主要依靠轧制力和后张力，粗轧加工率厚度很小，其轧制特点已完全不同于铝板带材的轧制，具有铝箔轧制的特殊性，其特点主要有以下几个方面：

（1）铝板带轧制。要使铝板带变薄主要依靠轧制力，因此板厚自动控制方式是以恒辊缝为AGC主体的控制方式，即使轧制力变化，随时调整辊缝使辊缝保持一定值也能获得厚度一致的板带材。而铝箔轧制至中精轧，由于铝箔的厚度极薄，轧制时，增大轧制力，使轧辊产生弹性变形比被轧制材料产生塑性变形更容易些，轧辊的弹性压扁是不能忽视的，轧辊的弹轧压扁决定了铝箔轧制中，轧制力已起不到像轧板材那样的作用，铝箔轧制一般是在恒压力条件下的无辊缝轧制，调整铝箔厚度主要依靠调整后张力和轧速度。

（2）叠轧。对于厚度小于0.012mm(厚度大小与工作辊的直径有关)的极薄铝箔，由于轧辊的弹性压扁，用单张轧制的方法是非常困难的，因此采用双合轧制的方法，即把两张铝箔中间加上润滑油，然后合起来进行轧制的方法(也称叠轧)。叠轧不仅可以轧制出单张轧制不能生产的极薄铝箔，还可以减少断带次数，提高劳动生产率，采用此种工艺能批量生产出0.006mm～0.03mm的单面光铝箔。

（3）速度效应。铝箔轧制过程中，箔材厚度随轧制度的升度而变薄的现象称为速度效应。对于速度效应机理的解释尚有待于深入的研究，产生速度效应的原因一般认为有以下三个方面：

1）、工作辊和轧制材料之间摩擦状态发生变化，随着轧制速度的提高，润滑油的带入量增加，从而使轧辊和轧制材料之间的润滑状态发生变化。摩擦系数减小，油膜变厚，铝箔的厚度随之减薄。

2）、轧机本身的变化。采用圆柱形轴承的轧机，随着轧制速度的升高，辊颈会在轴承中浮起，因而使两根相互作用受载的轧辊将向相互靠紧的方向移动。

3）、材料被轧制变形时的加工软化。高速铝箔轧机的轧制速度很高，随着轧制速度的提高，轧制变形区的温度开高，据计算变形区的金属温度可以上升到200℃，相当于进行一次中间恢复退火，因而引起轧制材料的加工软化现象。

制定铝箔轧制工艺的原则

①总加工率的确定 总加工率是指箔材在经过再结晶退火后到轧制出成品，总的变形程度。一般来说，1系的总加工率可以达到99%以上，部分8系的产品也可以达到这个值，但是铝合金箔的总加工率一般在90%以下。

②道次加工率的确定 道次加工率的确定是轧制工艺过程的核心，纯铝系列产品，其道次加工率可以达到65%，坯料退火后的第一道次，不宜采用过大的加工率，一般取50%左右。

轧制厚度

铝箔轧制时的厚度测量方法主要有涡流测厚、同位素射线测厚和X射线测厚。X射线测厚是在铝箔生产中，尤其是高速铝箔轧机中使用最为普遍的一种测厚方法。铝箔轧制时的厚度控制方法：轧制力控制、张力控制、轧制速度控制、张力/速度、速度/张力控制。

本书是关于铝箔轧制生产研究的一部专著。本书以铝箔的生产工艺为主线，突出设备服务工艺思想，论述了从坯料生产到成品检验包装的工艺过程及控制技术综合应用。全书由8章组成，主要内容有：铝生产基础知识、箔材生产工艺及设备、合卷的质量控制、分卷机工作原理及应用、结晶退火机理、产品检验、AGC、AFC在铝箔生产中的应用。本书根据工程实际，囊括了轧制与生产的先进技术，把综合控制与铝箔生产结合到极致，不仅实用，而且从中使我们可以领略到科学技术的飞速发展及其综合应用。