铸轧铝合金裂边缺陷产生原因及改进措施
摘要：铸轧生产由于工艺流程短、能耗低，枝晶间距小，金属间化合物细小等特点，广泛应用于铝合金深加工生产中。但在实际生产过程中，铸轧板坯存在着各种各样的缺陷，其中裂边是生产过程中常见的一种缺陷。这种缺陷的存在使铸轧带材在后续工序生产中，边部不断受到拉、压应力的作用，裂边不断扩展，特别是原有较大的裂边在冷轧中扩展迅速，达到一定程度会导致断带，使生产中断，并且为轧机起火埋下隐患。另外，对于过大的裂边，在切边道次不能全部切掉，这不仅影响后续加工和用户使用，而且使成本上升。因此在铸轧生产过程中要解决裂边过大、避免裂边产生是生产技术人员亟待解决的问题。
关键词：铸轧；裂边；变形量；摩擦力
1 缺陷观察及统计
某公司进行铸轧卷生产时铸轧机为 ϕ 1003mm× 1850mm，采用的铸轧区为62mm~65mm，使用的耳子倒角为45°，如图1（a）所示。我们对采用此铸轧区、耳子生产的1系、3系和8系铸轧坯料出现的裂边进行了统计（每个系采用50卷进行调查），结果示于表1。
表1 各系列铸轧卷出现裂边统计表
4 结束语
分析及试验结果说明，影响铸轧铝卷工艺裂边的主要因素是铸轧区的大小及耳子反向摩擦力。经过多次改进和摸索，探索出相应的改进措施，使铸轧卷裂边大幅下降。采取改进措施后，公司生产的1系、3系、8系合金基本消除了工艺裂边，效果显著。
参考文献：
[1] 王志勇.减小铝铸轧板坯裂边的研究[J]. 轻合金加工技术，1999，27（5）：6-9
[2] 李平，张雨平. 减小铝铸轧板坯裂边的措施[J].轻合金加工技术，2009，37（5）：7-8
[3] 徐晓海.铝铸轧带坯豁边原因分析[J].铝加工，2002，25（1）：11-12
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. 铸件常见缺陷的产生原因及防止方法
一、气孔（气泡、呛孔、气窝）
特征：气孔是存在于铸件表面或内部的孔洞，呈圆形、椭圆形或不规则形，有时多个气孔组成一个气团，皮下一般呈梨形。呛孔形状不规则，且表面粗糙，气窝是铸件表面凹进去一块，表面较平滑。明孔外观检查就能发现，皮下气孔经机械加工后才能发现。
形成原因：1、模具预热温度太低，液体金属经过浇注系统时冷却太快。
2、模具排气设计不良，气体不能通畅排出。
3、涂料不好，本身排气性不佳，甚至本身挥发或分解出气体。
4、模具型腔表面有孔洞、凹坑，液体金属注入后孔洞、凹坑处气体迅速膨胀压缩液体金属，形成呛孔。
5、模具型腔表面锈蚀，且未清理干净。
6、原材料（砂芯）存放不当，使用前未经预热。
7、脱氧剂不佳，或用量不够或操作不当等。
防止方法：1、模具要充分预热，涂料（石墨）的粒度不宜太细，透气性要好。
2、使用倾斜浇注方式浇注。
3、原材料应存放在通风干燥处，使用时要预热。
4、选择脱氧效果较好的脱氧剂（镁）。
5、浇注温度不宜过高。
二、缩孔（缩松）
特征：缩孔是铸件表面或内部存在的一种表面粗糙的孔，轻微缩孔是许多分散的小缩孔，即缩松，缩孔或缩松处晶粒粗大。常发生在铸件内浇道附近、冒口根部、厚大部位，壁的厚薄转接处及具有大平面的厚薄处。
形成原因：1、模具工作温度控制未达到定向凝固要求。
2、涂料选择不当，不同部位涂料层厚度控制不好。
3、铸件在模具中的位置设计不当。
4、浇冒口设计未能达到起充分补缩的作用。
5、浇注温度过低或过高。
1 连铸常见质量缺陷
1 连铸工艺流程
大包钢水→回转台→中间包→结晶器→二冷室→拉矫机→脱坯辊→中间辊道→夹持辊→火切机→切割平台→翻钢机→冷床→移坯车→（打号）铸坯集积
2 常见质量事故的原因及处理
连铸过程只是一个保持过程，不可能修正炼钢及设备的问题，因此才有了“炼钢是基础，设备是保证，连铸为中心”。
影响铸坯缺陷的因素归纳为三个方面：
① 钢水条件：脱氧情况、碳含量、锰硅比、锰硫比和杂质元素含量等。
② 操作工艺：钢水温度、拉速、保护浇注方式、冷却水量及分布、钢水吹氩搅拌、喂丝等。
③ 设备状况：结晶器和二次冷却装置等主要在线设备的运行状况。
最终产品质量决定于所提供的铸坯质量。根据产品用途的不同，提供合格质量的铸坏，这是生产中所考虑的主要目标之—。从广义来说，所谓铸坯质量是得到合格产品所允许的铸坯缺陷的严重程度。
所谓铸坯质量的含义是指：铸坯的纯净度(夹杂物含量、形态、分布)、铸坯表面缺陷(裂纹、来渣、皮下气泡等)、铸坯内部缺陷(裂纹、偏析等)。
铸坯的纯净度主要决定于钢水进入结晶器之前的处理过程，也就是说要把钢水搞“干净”些，必须在钢水进入结晶器之前各工序下功夫，如选择合适的炉外精炼，钢包----中间包---结晶器的保护浇注等。
铸坯的表面缺陷主要决定于钢水在结晶器的凝固过程。它是与结晶器内坯壳的形成、结晶器振动、保扩渣性能、浸入式水口设计及钢液面稳定性等因素有关的，必须严格控制影响表面质量的各参数在合理的目际值以内，生产无缺陷的铸坯，这是热送和直接轧制的前提。
铸坯内部质量主要决定于铸坏在二冷区的凝固冷却过程和铸坯的支撑系统的精度。合理的二冷水量分布、支承辊的严格对中、防止铸坯鼓肚变形等，是提高内部质量的关键。
因此为了获得良好的铸坯质量。我们可以根据钢种和产品不同要求，在连铸的不同阶段如钢包、中间包、结晶器、二冷区采用不同的工艺技术，对铸坯质量进行有效的控制，以消除铸坏缺陷或把缺陷降低到不影响产品质量所允许的范围内。
铸轧板、铸锭、热轧卷质量缺陷名称
序号 缺陷名称
1 热带 液体金属在铸轧区内的局部地区尚未完全凝固呈熔融状态被轧辊带出来，没有受轧制变形的金属带。
2 裂纹、裂口 这种缺陷呈月牙形横向小裂口，多产生在铸轧板上表面，分布不均，有时一片一片地间断出现，有时在同一纵向分布，又称马蹄形裂口。
3 气道，气条，气坑 在板面上呈一条白道或小坑，气道是由于液体中含有气体，在轧制时，气体随液体流动，占据金属位置，使此处产生空体，呈白道状，或在轧制中气体溢出，产生小坑。该缺陷在铸轧板横断面低倍组织时较明显。
4 粘辊 由于轧辊上粘铝，在轧制时，在板面上呈连续或周期性缺陷，严重时在冷轧时产生开裂。
5 大晶粒及麦穗晶 铸轧板面产生粗大晶粒，同一断面上各处晶粒也不相同，在板面上出现麦穗状的粗大晶粒。在低倍检查时发现。
6 化学成分不合格 合金元素超出国标或内控范围。
7 异物压入、夹渣或叫金属与非金属压入 压入铸轧板 表面的金属、非金属物，呈明显的点状或长条状，一般为黑黄色。
8 纵向条纹 往往伴随轧辊同位对应一条辊痕，由于咀腔或内外侧挂渣而形成。纵向条纹和气道区别是气道发白，而纵纹不发白
9 虎皮纹或水波纹 铸轧轧卷上下表面出现类似老虎皮花纹或水波浪一样的纹路。
10 腐蚀 由于板内接触水份式湿度较大空气，造成局部或大面积氧化称腐蚀。
11 同板差超差、板形不良 辊缝调整不当时产生或轧辊弧度磨削不好，轧机液压系统失控造成或轴承游隙不均造成、或因铸轧辊原始凸度不合理而形成的横向厚度不匀、板形出现M型或双W型等称同板差超差、板形不良。 12 中凸度超差 中凸度不符合工艺规定的范围。
13 缩边或凝边 铸轧板边部缩边变窄，边部为没经铸造耳子摩擦直接成形的铸造状态，也称缩边。
14 飞边 铸轧板边部出现不规则经轧制或未经轧制的宽展部分瘤状物。
15 裂边 铸轧卷边部出现的小裂口。
16 黑点黑线 铸轧时铝液内的夹渣物经铸轧后凝固在表面被轧机压下后形成的黑色点状与线状物，或是火焰喷涂时碳灰附在铝卷板面上被压入的黑色点状或线状物。
