CN109187258A - 一种铝合金带材表面清洁度的检测方法 - Google Patents

一种铝合金带材表面清洁度的检测方法 Download PDF

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兰政
徐始祥
刘华春
吴云
江钟宇
岳雨婷
张丽梅
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Abstract

本发明公开了一种铝合金带材表面清洁度的检测方法，其利用特定温度、特定频率的超声波对单位面积的铝材进行机械振动，借此破坏杂质与铝材表面的结合，引起污物层的疲劳破坏而使其被剥离，随后通过对比处理前后铝材的重量，从而可精准定量地分析出铝材表面杂质的残留情况。本发明方法可为测定产品质量的提供指导和帮助。

Description

一种铝合金带材表面清洁度的检测方法
技术领域
本发明具体涉及一种铝合金带材表面清洁度的检测方法。
背景技术
在铝及铝合金带材的轧制变形过程中，铝材与轧辊之间均有润滑介质，以保证大轧制力下铝材表面的质量，但轧制过程中产生的铝粉将伴随着润滑介质残留在铝材表面，形成表面色差、表面黑条等缺陷，严重影响产品质量。因此，评估铝材表面的铝粉等杂质的多少，再根据实际情况增减铝材清洗工序，对稳定产品质量显得尤为重要。
在现有技术中，测定铝材表面清洁度的方法很少。专利“铝及铝合金板带箔表面清洁度的检测方法”（ZL 20081007196.1）中是通过固定压力的擦拭，通过对比纸张黑白程度确认铝板表面清洁等级，此方法为半定量检测方法，且一旦铝材表面的铝粉与铝材粘接力发生变化，测量数据将变得不准确。比如，热轧过程具有压下量大、轧制力大、温度高（通常都是在300℃以上的温度）以及含乳液的特点，表面残留的油及铝粉等异物不易被带出来。因此，仅凭上述专利中的方法不能有效评估铝粉及板面清洁度情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可准确评定热轧和冷轧铝及铝合金产品表面清洁度的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种铝合金带材表面清洁度的检测方法，其是在待检铝材上截取单位面积的样品，于超声波清洗器内于一定温度及功率下超声处理一定时间，再通过比较超声清洗前后样品的重量，准确获取待检样品板面杂质的含量，以判定其表面的清洁度；其具体包括以下步骤：
1）用剪板机、切割机等工具在待检铝材上截取一定面积的样品，用电子天平称量样品的重量G1；
2）在超声波清洗器内加水，并加热到60℃以上，把样品放入超声波清洗器内，200W-300W功率下超声处理3-15分钟；
3）将处理后的样品于90℃-100℃℃烘箱中烘烤5-10分钟，再于干燥器中放冷至室温，用电子天平称量清洗后的重量G2；
4）利用公式：△G (ppm) = (G1-G2)×106/G1计算出△G，即为样品板面杂质的含量，即可判定铝材表面的清洁度。
优选地，所取样品的面积为100×100mm以上，以便减少检测误差。
本发明充分利用杂质与铝材本身的结合特点（物理粘结），利用特定温度、特定频率的超声波对单位面积的铝材进行机械振动，借此破坏杂质与铝材表面的结合，引起污物层的疲劳破坏而使其被剥离，随后通过对比处理前后铝材的重量，从而可精准定量地分析出铝材表面杂质的残留情况。
具体实施方式
一种铝合金带材表面清洁度的检测方法，其具体包括以下步骤：
1）用剪板机、切割机等工具在待检铝材上截取100×100mm的样品，用电子天平称量样品的重量G1；
2）在超声波清洗器内加水，并加热到50℃-70℃，把样品放入超声波清洗器内，100W-300W功率下超声处理5分钟；
3）将处理后的样品于90℃-100℃℃烘箱中烘烤5-10分钟，再于干燥器中放冷至室温，用电子天平称量清洗后的重量G2；
4）利用公式：△G (ppm) = (G1-G2)×106/G1计算出△G，按表1标准进行评定。
表1 评定级别
当表面清洁度为轻度污染时，可以继续生产，当表面清洁度为中度污染时，必须加大乳液的清洁工作或者增加板面清洗工序，来保证产品的表面质量，当表面清洁度为严重污染时，必须对设备进行整改，并且产出品需要降级或者报废处理。
表2 同一组样品在不同超声处理条件下的测定结果
由表2可见，当超声温度为50℃、超声功率为100-300W时或超声温度为60-70℃、超声功率为100W时，样品的评定结果为<45，依表1标准判定为轻度污染，但当超声温度达60℃以上、超声功率达200-300W时，样品的评定结果为>45，依表1标准判定为中度污染。由此可见，当超声温度低于60℃、超声功率低于200W时，不能完全使污物层剥离，获得准确的检测结果。
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
1）用剪板机、切割机等工具在待检铝材上100mm×100mm的样品，用电子天平称量样品的重量G1为68.2315g；
2）在超声波清洗器内加水，并加热到60℃，把样品放入超声波清洗器内，200W功率下超声处理5分钟；
3）将处理后的样品于90℃-100℃烘箱中烘烤8分钟，再于干燥器中放冷至室温，用电子天平称量清洗后的重量G2为68.2283g；
4）利用公式：△G(ppm)=(G1-G2)×106/G1计算出△G=（68.2315-68.2283）×106/68.2315=46.9ppm，按表1评定标准判定为中度污染。在现场生产过程中，这种带材必须增加纯拉伸、碱洗等处理以及切边工序，以便使后续的产品为合格产品。
实施例2：
1）用剪板机、切割机等工具在待检铝材上100mm×100mm的样品，用电子天平称量样品的重量G1为142.9483g；
2）在超声波清洗器内加水，并加热到60℃，把样品放入超声波清洗器内，200W功率下超声处理5分钟；
3）将处理后的样品于90℃-100℃℃烘箱中烘烤8分钟，再于干燥器中放冷至室温，用电子天平称量清洗后的重量G2为142.9457g；
4）利用公式：△G(ppm)=(G1-G2)×106/G1计算出△G=（142.9483-142.9457）×106/142.9483=18.2ppm，按表1评定标准判定为优质。在现场生产过程中，这种带材可不进行清洗或进行简单清洗。
实施例3
1）用剪板机、切割机等工具在待检铝材上100mm×100mm的样品，用电子天平称量样品的重量G1为81.2122g；
2）在超声波清洗器内加水，并加热到60℃，把样品放入超声波清洗器内，200W功率下超声处理5分钟；
3）将处理后的样品于90℃-100℃烘箱中烘烤8分钟，再于干燥器中放冷至室温，用电子天平称量清洗后的重量G2为81.2100g；
4）利用公式：△G(ppm)=(G1-G2)×106/G1计算出△G=（81.2122-81.2100）×106/81.2122=27.1ppm，按表1评定标准判定为轻度污染。在现场生产过程中，这种带材通过拉矫清洗即可消除缺陷。
实施例4
1）用剪板机、切割机等工具在待检铝材上100mm×100mm的样品，用电子天平称量样品的重量G1为66.3085g；
2）在超声波清洗器内加水，并加热到60℃，把样品放入超声波清洗器内，200W功率下超声处理5分钟；
3）将处理后的样品于90℃-100℃烘箱中烘烤8分钟，再于干燥器中放冷至室温，用电子天平称量清洗后的重量G2为66.3059g；
4）利用公式：△G(ppm)=(G1-G2)×106/G1计算出△G=（66.3085-66.3059）×106/66.3085=39.2ppm，按表1评定标准判定为轻度污染。在现场生产过程中，这种带材通过拉矫清洗即可消除缺陷。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (2)

1.一种铝合金带材表面清洁度的检测方法，其特征在于：在待检铝材上截取单位面积的样品，于超声波清洗器内于一定温度及功率下超声处理一定时间，再通过比较超声清洗前后样品的重量，准确获取待检样品板面杂质的含量，以判定其表面的清洁度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：超声处理时的温度为60℃以上，超声功率为200W-300W，处理时间为3-15分钟。
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