鎂合金板帶軋制工藝基礎(chǔ)研究

鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術(shù)

來源：智千重 潤滑油情報

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對鋁合金薄板帶的質(zhì)量要求越來越高。鋁合金薄板帶通過熱、冷軋軋制達到相應(yīng)尺寸規(guī)格、性能和表面質(zhì)量的要求，要有效地達到這些要求，對軋制工藝潤滑技術(shù)提出了較高要求，需要選擇合適的軋制工藝潤滑劑，同時要對工藝潤滑劑進行合理的維護和管理，使?jié)櫥瑒┑墓δ艿玫接行Ъ胺€(wěn)定地發(fā)揮。

鋁合金薄板帶軋制產(chǎn)品

鋁合金薄板鋁是鋁板帶中的主要產(chǎn)品，主要應(yīng)用于易拉罐，汽車航空、PS版基，建筑幕墻等方面。

鋁合金薄板帶除了對性能等方面有各自的高要求外，都對板帶表面質(zhì)量提出很高要求，對表面缺陷如粘傷、劃傷、印痕、松枝花紋、金屬及非金屬壓入、油污、退火油斑、色差、亮條、桔皮等都有明確的要求和規(guī)定，這對工藝潤滑技術(shù)也就提出了較高要求。

鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術(shù)

水基潤滑技術(shù)

水基潤滑技術(shù)分為乳化液技術(shù)、彌散液技術(shù)和合成液技術(shù)。

乳化液技術(shù)是通過引入乳化劑，乳化劑是表面活性物質(zhì)，親油部分匯聚在油中，而親水端面在水中，形成油珠之間的保護屏障，大大地降低了油珠聚集長大的速率，降低了油珠表面的自由能，防止油珠之間聚集長大，維持了乳化液的動態(tài)平衡。

鋁軋制乳化液常選用陰離子及非離子乳化技術(shù)。其中陰離子乳化技術(shù)在鋁軋制中應(yīng)用較成熟和穩(wěn)定，是應(yīng)用較廣泛的技術(shù)，由于鋁板在軋制過程中表面常顯正電，采用陰離子技術(shù)有助于潤滑成分吸附，而且弱堿性條件，也有助于更好的清洗，防銹和防菌功能。

彌散液技術(shù)是乳化液技術(shù)的一種，該技術(shù)使用陽離子乳化劑。陽離子乳化劑除具有抑菌作用外，在一定的pH范圍內(nèi)，油珠尺寸大且分布較均勻。油粒的這一分布特點，不僅大幅地提高了彌散液的潤滑能力（因為油從乳液中析出是潤滑的前提），而且能夠提高潤滑均勻性和油珠在鋁板表面的潤濕能力，有助于改善軋后表面質(zhì)量。

彌散液技術(shù)在鋁軋制方面應(yīng)用較少，主要是陽離子技術(shù)的乳液穩(wěn)定性差，潤滑和乳液較難控制，維護管理壓力大等原因。不過，好富頓的彌散液技術(shù)在鋼冷連軋方面已得到大量的運用。

合成液技術(shù)和乳化液技術(shù)不同。合成液是單相產(chǎn)品，它非常穩(wěn)定，清澈透明，清凈性較好，但合成液表面張力低，侵蝕性較強。水溶性聚合物常和水通過形成氫鍵而溶于水，氫鍵在溫度升高時消失，聚合物析出提升潤滑，這和乳化液在咬入?yún)^(qū)的潤滑機制有所不同，該技術(shù)在鋁軋制中基本沒有應(yīng)用。

油基潤滑技術(shù)

油基鋁冷軋油通常以溶劑為基礎(chǔ)油，配以添加劑（醇、酯及酸），是鋁冷軋最主要的工藝潤滑應(yīng)用產(chǎn)品。油基軋制油技術(shù)成熟，基礎(chǔ)油和添加劑選擇、冷卻系統(tǒng)設(shè)置、維護管理及相關(guān)的設(shè)備工藝參數(shù)如軋制速度，壓下量，張力設(shè)置上等都有豐富的經(jīng)驗和成熟的案例可資借鑒。

當前大多鋁冷軋?zhí)砑觿┘夹g(shù)基本上還是維持著使用C12-C18的醇、酯或酸。醇，酯按照一定比例混合后使用，有時軋制過程會輔助添加少量酸以求表面光亮或者提高潤滑。添加劑的設(shè)計和選擇關(guān)鍵在于平衡確定醇酯酸的碳鏈長短。碳鏈短，清潔性能好，但潤滑性能差，碳鏈長，潤滑性能好，但殘留多?，F(xiàn)代鋁冷軋機的軋制速度越來越高，對軋制油的冷卻和潤滑能力要求較高，同時對表面殘留、退火油斑方面提出更高需求，如何保證潤滑和冷卻，同時保證表面清凈性是一個重要課題。

油水分施兩相技術(shù)

綜合水基和油基技術(shù)的優(yōu)點，盡量避免相應(yīng)的不足，開發(fā)出了水油兩相分施技術(shù)，油相和水相分別施加在軋輥上，水冷卻，油相提供潤滑。該技術(shù)的突出優(yōu)點是可根據(jù)需要通過改變油相數(shù)量和壓力調(diào)整潤滑，或者通過調(diào)整水相供給量改變冷卻。測試表明該種控制方法更能實現(xiàn)潤滑優(yōu)化，提高軋制速度，更容易進行板形控制。

鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術(shù)的挑戰(zhàn)

如何選擇合適的工藝潤滑技術(shù)和產(chǎn)品

鋁合金薄板帶生產(chǎn)需要經(jīng)過熱軋和冷軋軋制過程，熱軋和冷軋一般都采用工藝潤滑，對軋件和軋輥表面進行潤滑。軋機，工藝和工藝潤滑是保證生產(chǎn)和質(zhì)量最重要的三個因素。軋機和工藝參數(shù)受限因素較多，而工藝潤滑劑作為一個動態(tài)的變量，需要設(shè)法與軋機和工藝參數(shù)相匹配。如何選擇合適的工藝潤滑技術(shù)和產(chǎn)品非常重要，如下幾個方面需重點考慮。

考慮工藝潤滑的作用，潤滑、冷卻、清洗、改善表面質(zhì)量、承擔(dān)載荷等。

考慮軋制重點，熱軋，冷軋重點不同，分別是降低內(nèi)阻和降低外阻。其中熱軋軋輥和軋件表面狀態(tài)，軋制溫度，工藝潤滑劑等，冷軋輥徑，張力，潤滑液等需重點考慮。

考慮軋制難點，熱軋包括表面缺陷，高溫軋制，終軋溫度，鋁粉去除等，冷軋包括表面清潔，速度和溫度，壓下率，板型，安全等需重點考慮。

考慮不同合金和工藝，對退火性能要求高等也需充分考慮。

考慮軋機、工藝及潤滑的匹配，每個軋機、軋制工藝和工藝潤滑系統(tǒng)都有所不同，合金品種，生產(chǎn)質(zhì)量，工藝潤滑液的運行狀況，管理和維護條件，需求都有所不同。

如何解決應(yīng)用中面臨的一些問題與挑戰(zhàn)

如何提高表面清凈性：使用水基和油基產(chǎn)品都有可能出現(xiàn)殘留和退火油斑的問題。例如使用水基產(chǎn)品，水基介質(zhì)和板面間有一層蒸汽障膜，當溫度較低，蒸汽膜無法繼續(xù)維持，水基介質(zhì)會直接潤濕板面，與板帶表面結(jié)合力大增，容易帶來殘留，也給吹掃帶來很大困難，這是挑戰(zhàn)之一。

如何提高自凈化和抗污染能力：軋制過程中存在著設(shè)備油泄露，氧化變質(zhì)，鋁粉產(chǎn)生，鋁粉等固體污染，金屬皂基其它污染，水基還有乳化狀態(tài)，菌類滋生等情況，也是面臨的挑戰(zhàn)之一。

冷軋水基潤滑液：鋁冷軋油閃點低，有著火危險，安全性不好，若使用水基產(chǎn)品能彌補油基的不足，消除著火危險并提高冷卻能力，但水基冷軋液使用還不廣泛，有一些缺點或風(fēng)險，表面殘留多；微生物滋生風(fēng)險；鋁板變色危險；潤滑和冷卻均勻性不如油；維護管理難度大，以上風(fēng)險是水基產(chǎn)品的共同不足之處及面臨的挑戰(zhàn)。

小結(jié)

1、鋁合金薄板帶對性能等方面有各自的特點，但對表面質(zhì)量都提出高要求，這也為工藝潤滑技術(shù)提出更高要求。

2、目前鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術(shù)主要有水基潤滑技術(shù)（乳化液，彌散液，合成液）、油基潤滑技術(shù)、油水兩相分施技術(shù)等，它們各有特點，據(jù)需選擇。

3、水基Tandemol技術(shù)和油基Cindol技術(shù)及其它配套產(chǎn)品在鋁熱軋和冷軋上都得到廣泛和較好的應(yīng)用。除了提供好的潤滑，冷卻和清洗性能外，在自凈化、可控性和穩(wěn)定性、大壓下量、高表面質(zhì)量、降低消耗等方面都有上佳和獨特的表現(xiàn)。

4、鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術(shù)面臨很多挑戰(zhàn)，如何選擇合適的工藝潤滑技術(shù)和產(chǎn)品，如何解決應(yīng)用中的問題等都非常重要。

鋁箔軋制油的日常管理

來源：英特倫莊園小農(nóng) Intellect-Science

軋制油，是鋁箔軋機能否正常穩(wěn)定運行的重要影響因素。今天，我們就圍繞它講一下軋制油的日常管理。

軋制油長期在高溫、高壓下軋制運行，軋制油的理化性能指標會發(fā)生變化，軋制油的質(zhì)量會下降；同時在軋制過程中還存在不同程度地混入液壓油、油霧潤滑油及其他機械用油。如果軋制油的性能發(fā)生變化，鋁箔的正常軋制將受到影響，鋁箔的產(chǎn)品質(zhì)量將無法保證，為此應(yīng)定期檢驗軋制油的各項性能指標是否在允許的范圍內(nèi)。

軋制油的日常管理

（1）每班生產(chǎn)前應(yīng)過濾軋制油，過濾時不應(yīng)開機生產(chǎn)，同時在生產(chǎn)中應(yīng)避免污油倒流。

（2）由于油量不足須加基礎(chǔ)油時，應(yīng)按比例添加規(guī)定的添加劑及添加劑數(shù)量。添加劑一般應(yīng)加入到凈油箱中，如在機臺上加入，應(yīng)在過濾系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)都運轉(zhuǎn)時緩慢添加，以減少添加劑的過濾損失，避免過濾壓力增加太快。

（3）要掌握油箱中的油位，避免油箱油位低于泵口，當油位低于泵口時，泵會吸入空氣，而不能充分控制噴油嘴的流量，容易造成箔材起波浪或表面不好，同時也會縮短泵的使用壽命。

（4）軋制油溫度與油的粘度、油膜強度有著密切的關(guān)系，油溫的高低對鋁箔表面光澤、表面質(zhì)量及軋制工藝參數(shù)都有影響，粗、中、精軋軋制油的控制溫度各不相同。粗軋油溫30-40℃，中軋40-50℃，精軋50-60℃。

（5）對每次軋制油分析報告都要認真分析，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時采取措施，必要時應(yīng)更換軋制油。

（6）定期清掃軋制油箱和雙合油箱，清除沉積于油箱底部的沉積物。

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隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對鋁合金薄板帶的質(zhì)量要求越來越高。鋁合金薄板帶通過熱、冷軋軋制達到相應(yīng)尺寸規(guī)格、性能和表面質(zhì)量的要求，要有效地達到這些要求，對軋制工藝潤滑技術(shù)提出了較高要求，需要選擇合適的軋制工藝潤滑劑，同時要對工藝潤滑劑進行合理的維護和管理，使?jié)櫥瑒┑墓δ艿玫接行Ъ胺€(wěn)定地發(fā)揮。

鋁合金薄板帶軋制產(chǎn)品

鋁合金薄板鋁是鋁板帶中的主要產(chǎn)品，主要應(yīng)用于易拉罐，汽車航空、PS版基，建筑幕墻等方面。

鋁合金薄板帶除了對性能等方面有各自的高要求外，都對板帶表面質(zhì)量提出很高要求，對表面缺陷如粘傷、劃傷、印痕、松枝花紋、金屬及非金屬壓入、油污、退火油斑、色差、亮條、桔皮等都有明確的要求和規(guī)定，這對工藝潤滑技術(shù)也就提出了較高要求。

鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術(shù)

水基潤滑技術(shù)

水基潤滑技術(shù)分為乳化液技術(shù)、彌散液技術(shù)和合成液技術(shù)。

乳化液技術(shù)是通過引入乳化劑，乳化劑是表面活性物質(zhì)，親油部分匯聚在油中，而親水端面在水中，形成油珠之間的保護屏障，大大地降低了油珠聚集長大的速率，降低了油珠表面的自由能，防止油珠之間聚集長大，維持了乳化液的動態(tài)平衡。

鋁軋制乳化液常選用陰離子及非離子乳化技術(shù)。其中陰離子乳化技術(shù)在鋁軋制中應(yīng)用較成熟和穩(wěn)定，是應(yīng)用較廣泛的技術(shù)，由于鋁板在軋制過程中表面常顯正電，采用陰離子技術(shù)有助于潤滑成分吸附，而且弱堿性條件，也有助于更好的清洗，防銹和防菌功能。

彌散液技術(shù)是乳化液技術(shù)的一種，該技術(shù)使用陽離子乳化劑。陽離子乳化劑除具有抑菌作用外，在一定的pH范圍內(nèi)，油珠尺寸大且分布較均勻。油粒的這一分布特點，不僅大幅地提高了彌散液的潤滑能力（因為油從乳液中析出是潤滑的前提），而且能夠提高潤滑均勻性和油珠在鋁板表面的潤濕能力，有助于改善軋后表面質(zhì)量。

彌散液技術(shù)在鋁軋制方面應(yīng)用較少，主要是陽離子技術(shù)的乳液穩(wěn)定性差，潤滑和乳液較難控制，維護管理壓力大等原因。不過，好富頓的彌散液技術(shù)在鋼冷連軋方面已得到大量的運用。

合成液技術(shù)和乳化液技術(shù)不同。合成液是單相產(chǎn)品，它非常穩(wěn)定，清澈透明，清凈性較好，但合成液表面張力低，侵蝕性較強。水溶性聚合物常和水通過形成氫鍵而溶于水，氫鍵在溫度升高時消失，聚合物析出提升潤滑，這和乳化液在咬入?yún)^(qū)的潤滑機制有所不同，該技術(shù)在鋁軋制中基本沒有應(yīng)用。

油基潤滑技術(shù)

油基鋁冷軋油通常以溶劑為基礎(chǔ)油，配以添加劑（醇、酯及酸），是鋁冷軋最主要的工藝潤滑應(yīng)用產(chǎn)品。油基軋制油技術(shù)成熟，基礎(chǔ)油和添加劑選擇、冷卻系統(tǒng)設(shè)置、維護管理及相關(guān)的設(shè)備工藝參數(shù)如軋制速度，壓下量，張力設(shè)置上等都有豐富的經(jīng)驗和成熟的案例可資借鑒。

當前大多鋁冷軋?zhí)砑觿┘夹g(shù)基本上還是維持著使用C12-C18的醇、酯或酸。醇，酯按照一定比例混合后使用，有時軋制過程會輔助添加少量酸以求表面光亮或者提高潤滑。添加劑的設(shè)計和選擇關(guān)鍵在于平衡確定醇酯酸的碳鏈長短。碳鏈短，清潔性能好，但潤滑性能差，碳鏈長，潤滑性能好，但殘留多。現(xiàn)代鋁冷軋機的軋制速度越來越高，對軋制油的冷卻和潤滑能力要求較高，同時對表面殘留、退火油斑方面提出更高需求，如何保證潤滑和冷卻，同時保證表面清凈性是一個重要課題。

油水分施兩相技術(shù)

綜合水基和油基技術(shù)的優(yōu)點，盡量避免相應(yīng)的不足，開發(fā)出了水油兩相分施技術(shù)，油相和水相分別施加在軋輥上，水冷卻，油相提供潤滑。該技術(shù)的突出優(yōu)點是可根據(jù)需要通過改變油相數(shù)量和壓力調(diào)整潤滑，或者通過調(diào)整水相供給量改變冷卻。測試表明該種控制方法更能實現(xiàn)潤滑優(yōu)化，提高軋制速度，更容易進行板形控制。

鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術(shù)的挑戰(zhàn)

如何選擇合適的工藝潤滑技術(shù)和產(chǎn)品

鋁合金薄板帶生產(chǎn)需要經(jīng)過熱軋和冷軋軋制過程，熱軋和冷軋一般都采用工藝潤滑，對軋件和軋輥表面進行潤滑。軋機，工藝和工藝潤滑是保證生產(chǎn)和質(zhì)量最重要的三個因素。軋機和工藝參數(shù)受限因素較多，而工藝潤滑劑作為一個動態(tài)的變量，需要設(shè)法與軋機和工藝參數(shù)相匹配。如何選擇合適的工藝潤滑技術(shù)和產(chǎn)品非常重要，如下幾個方面需重點考慮。

考慮工藝潤滑的作用，潤滑、冷卻、清洗、改善表面質(zhì)量、承擔(dān)載荷等。

考慮軋制重點，熱軋，冷軋重點不同，分別是降低內(nèi)阻和降低外阻。其中熱軋軋輥和軋件表面狀態(tài)，軋制溫度，工藝潤滑劑等，冷軋輥徑，張力，潤滑液等需重點考慮。

考慮軋制難點，熱軋包括表面缺陷，高溫軋制，終軋溫度，鋁粉去除等，冷軋包括表面清潔，速度和溫度，壓下率，板型，安全等需重點考慮。

考慮不同合金和工藝，對退火性能要求高等也需充分考慮。

考慮軋機、工藝及潤滑的匹配，每個軋機、軋制工藝和工藝潤滑系統(tǒng)都有所不同，合金品種，生產(chǎn)質(zhì)量，工藝潤滑液的運行狀況，管理和維護條件，需求都有所不同。

如何解決應(yīng)用中面臨的一些問題與挑戰(zhàn)

如何提高表面清凈性：使用水基和油基產(chǎn)品都有可能出現(xiàn)殘留和退火油斑的問題。例如使用水基產(chǎn)品，水基介質(zhì)和板面間有一層蒸汽障膜，當溫度較低，蒸汽膜無法繼續(xù)維持，水基介質(zhì)會直接潤濕板面，與板帶表面結(jié)合力大增，容易帶來殘留，也給吹掃帶來很大困難，這是挑戰(zhàn)之一。

如何提高自凈化和抗污染能力：軋制過程中存在著設(shè)備油泄露，氧化變質(zhì)，鋁粉產(chǎn)生，鋁粉等固體污染，金屬皂基其它污染，水基還有乳化狀態(tài)，菌類滋生等情況，也是面臨的挑戰(zhàn)之一。

冷軋水基潤滑液：鋁冷軋油閃點低，有著火危險，安全性不好，若使用水基產(chǎn)品能彌補油基的不足，消除著火危險并提高冷卻能力，但水基冷軋液使用還不廣泛，有一些缺點或風(fēng)險，表面殘留多；微生物滋生風(fēng)險；鋁板變色危險；潤滑和冷卻均勻性不如油；維護管理難度大，以上風(fēng)險是水基產(chǎn)品的共同不足之處及面臨的挑戰(zhàn)。

小結(jié)

1、鋁合金薄板帶對性能等方面有各自的特點，但對表面質(zhì)量都提出高要求，這也為工藝潤滑技術(shù)提出更高要求。

2、目前鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術(shù)主要有水基潤滑技術(shù)（乳化液，彌散液，合成液）、油基潤滑技術(shù)、油水兩相分施技術(shù)等，它們各有特點，據(jù)需選擇。

3、水基Tandemol技術(shù)和油基Cindol技術(shù)及其它配套產(chǎn)品在鋁熱軋和冷軋上都得到廣泛和較好的應(yīng)用。除了提供好的潤滑，冷卻和清洗性能外，在自凈化、可控性和穩(wěn)定性、大壓下量、高表面質(zhì)量、降低消耗等方面都有上佳和獨特的表現(xiàn)。

4、鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術(shù)面臨很多挑戰(zhàn)，如何選擇合適的工藝潤滑技術(shù)和產(chǎn)品，如何解決應(yīng)用中的問題等都非常重要。

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