4mm 厚1100 铝合金铸轧板生产工艺试验

王海宾，王 强，刘东凯，刘 超

（邹平县宏程铝业科技有限公司，山东 滨州 256200）

目前，国内铝合金加工企业普遍采用连续铸轧板坯，通过多道次冷轧与退火工艺生产铝箔产品[1]。铸轧板坯厚度一般控制在6mm～10mm，轧到最终成品厚度，工艺流程长，生产成本高[3]。若能适当减小铸轧板坯厚度，增加铸轧速度，可以有效缩短工艺流程，提高生产效率。以0.01mm～0.02 mm 的1100 铝合金装饰铝箔的生产过程为例，一般所用铸轧板坯厚度为7 mm，铸轧生产速度控制在800 mm/min～850 mm/min。如果将铸轧板的厚度降低到4mm～5 mm 之间，轧制速度提高到1600 mm/min 左右，铸轧的月均产量可以提高170～220 吨，产能增加20%～30%。此外，将1100 铸轧板坯减薄至4mm～5mm，不仅能够省去一个轧制道次，还可以使板坯在铸轧过程中获得更大的过冷度，提高结晶凝固速度，形成更为细小均匀的晶粒组织[2-4]。因此，采用4mm～5mm 厚连续铸轧板坯的生产工艺，能够缩短工艺流程，提高铸轧板坯质量，对企业节省生产成本，提升产品的竞争优势具有重大意义。本文系统分析了铸嘴开口度、辊缝大小、铸轧区长度等因素对铸轧板坯质量的影响，以改进原有的铸轧工艺，实现4～5mm 厚1100 铝合金铸轧板坯的稳定生产。

1 试验材料与方法

采用φ820×1700 铸轧机进行试验，试验材料为1100 铝合金。表1 所示为4mm 厚1100 铝合金铸轧板的铸轧试验方案。保持轧制力（500 吨）和轧制速度（1600mm/min）不变，分别改变铸嘴开口度（7.5mm～9mm）、铸轧区长度（60mm～70mm）和辊缝（2.0mm～3.0mm）。通过系统分析铸嘴开口度、辊缝大小等因素对铸轧过程及目标厚度的影响，从实验数据中优先出最适合的工艺参数组合。9 组试验中1100 铝合金铸轧板各项检测指标，如表面质量、晶粒度等级等均采用公司内控标准，1100 合金铝箔力学性能检测采用用户标准。

表1 1100 铝合金4mm 厚铸轧板坯试验方案

2 试验结果与分析

表2 所示为采用不同铸轧试验方案制备的1100 铝合金铸轧板各类质量指标检测结果。由表2 可知，本次实施的9 组实验方案，都能够获得表面质量合格的铸轧板坯，同时晶粒度等级均达到1 级，偏析等级也达到1 级，但是铸轧板减薄后，端面质量有所下降，普遍出现小裂口。从表中还可看出，铸嘴开口度越大，铸轧板的铸轧区越长，铸轧板的厚度越厚。当铸嘴开口度、铸轧区长度保持不变，辊缝从2.0mm 变化至3.0mm，铸轧板厚度变化不大，但辊缝越小，铸轧过程中立板成功率越低，生产控制越困难。因此，由生产难易程度方向考虑，选择方案7、8、9 生产4mm 厚1100 合金铸轧板较好。

表2 1100 铝合金4mm 厚铸轧板坯试验结果

表3 1100 铝合金4mm 厚铸轧板坯试验结果

针对9 组试验获得的5mm 以下的铸轧板坯，经过冷轧和热处理工艺的调整，均可顺利完成箔轧工序。表3 所示为试验1100合金铝箔经成品退火后的性能及质量检测结果。由表可知，9 组试验合金铝箔的抗拉强度在201MPa～210MPa 范围内，延伸率为2.5%～4.5%，能够满足用户对铝箔力学性能的要求。此外，9 组试验铝箔的板型精度、表面质量均达到了合格标准，可以满足用户对装饰铝箔的质量要求。

生产实践表明，当铸轧板坯厚度超过5mm 时，冷轧道次不能减少。由表2 可知，9 组实验方案中，除第4、7 组方案的铸轧板平均厚度超过5mm 以外，其它组铸轧板平均厚度均达到了5mm 以下，能够在在后续的冷轧过程中减少一个轧制道次，但是只能减少一个道次。综合前述可知，生产4mm 厚1100 合金铸轧板宜选择为：铸嘴开口度8.5mm，辊缝3mm，铸轧区长度60mm～65mm。值得注意的是，铸轧板坯减薄后，冷轧速度提升的同时，带材板型在卷取后会发生变化，边部容易出现波浪，进而增加后续冷轧板型控制的难度，这有待进一步研究。

3 结论

调整原有的1100 铝合金铸轧板坯的生产工艺参数为：铸嘴开口度8.5mm，辊缝3mm，铸轧区60mm～65mm，铸轧速度1600mm/min，轧制力500 吨，可以成功制备厚度为4mm～5mm铸轧板坯。实践表明，1100 合金铸轧板坯厚度由7mm 减薄至4mm～5mm 可以缩短工艺流程，提高生产效率，节省企业生产成本。