铝罐制造：先进加工技术

铝罐制造：先进加工技术

全铝易拉罐用罐料的加工技术是衡量一个国家铝加工技术水平的标志。易拉罐的制造融合了冶金、化工、机械、电子、食品等诸多行业的先进技术，成为铝深加工的一个缩影。

高精度铝合金带材的生产过程主要包括熔炼铸造、铣面、均匀化和加热、热粗轧、热精轧、精整、剪切、退火等工艺过程。要使带材具有良好的深冲成形性能、抗疲劳、抗腐蚀、优良的表面质量、较高的强度、足够的塑性、小制耳率和严格的尺寸偏差，就要求材料具有合适的化学成分，优异的冶金质量，合理的结构和板形公差等。要达到这些要求，必须对铝带材的各个生产环节进行有效的控制，成分控制、铝熔体处理及热轧工艺优化等是提高带材质量的关键环节。

一般情况下，罐体料AA3004/3104铝合金带材的加工工艺：半连续铸造(铸锭厚度500～750mm),580～610℃均匀化处理4～12h,约530～550℃进行热粗轧、热精轧，终轧厚度2～3.5 mm。对制耳率的控制是相当关键的，若制耳率较大，不仅会增加修边量，浪费材料，增加生产成本，且在深冲和变薄拉深过程中易在两制耳间产生开裂。目前罐料生产企业为降低制耳率所采取的措施主要是控制热轧的终轧温度，使材料处于完全再结晶状态，再严格控制冷轧变形量，最终使带材的轧制结构占再结晶结构的25%左右。

罐身料的97%以上是以半连续铸锭在(1+3)式或(1+4)式热连轧线上轧成带卷，再用冷连轧线或单机架四辊不可逆式冷轧机轧成所需厚度的薄带。盖料与拉环料可在一般的四辊单机架热轧机上轧制，也可以在热连轧线上轧制。罐身料的状态为H19,即冷轧率应达到88%,从热轧工段铣面(两大面)开始到冷轧到成品的综合成品率目前国际上的先进指标为70%,若计算3%的熔铸烧损与损耗并四面都铣的话，则综合成品率只有65%左右。

罐盖(盖、拉环件等)用铝合金带材：带材先经氧化处理，以提高涂料附着性和耐蚀性；两面涂漆烘干后，再进行罐盖成形加工。盖料有两种，一种带有预涂层，另一种则不带。涂层可在轧制厂预涂，也可在专门的后涂厂进行涂覆，预涂料则是成卷的，而后涂料则多为块片。

由于易拉罐用铝合金带材自身的特殊性，必须采用热轧供坯的生产工艺。在热轧过程中必须合理地控制带坯的冶金组织、力学性能、表面质量、几何尺寸、板形等，以满足后续加工和最终产品的质量要求。目前世界各国基本上采用热连轧供坯方式生产高精度高质量的铝罐料。连铸轧、单机架单卷取热轧和单机架双卷取热轧供坯方式很难生产出高质量罐料，甚至1+1热轧供坯因质量不稳定也已很少被采用。

当前全部罐料都是热轧一冷轧的，尚未有用连铸连轧或连续铸轧带坯商业化冷轧罐料的。有关“发达国家已开始采用连铸连轧、连续铸轧技术生产罐用铝合金材料”的报道需要核实，铝加工业与制罐业经过多年的研究都认为连续铸轧带坯不能用于冷轧罐料，至少在2015年以前还不可能，除非双辊式铸轧技术取得重大突破，能生产出冶金组织好、各向异性小、深拉性能高的带材。

目前全世界能够生产罐身与罐盖料的国家有美国、德国、法国、日本、韩国、巴西、俄罗斯、澳大利亚、中国等，约有90%的这类铝板带被四大铝业公司，即诺威力铝板带公司(Novelis)、美国铝业公司(Alcoa)、加拿大铝业公司(Alcan)、海德鲁铝业公司(Hydro Al)控制。可生产拉环用的5052合金的企业很多，但因产量较小，多由一些小公司生产。

压力罐用铝材的加工工艺技术压力罐用铝原块(低合金化的工业纯铝)的主要加工工艺：熔炼、熔体处理一铸锭(厚度40～60mm),约450～500℃进行热轧一冷轧(终轧厚度5～7mm)一冲片(原块)一再结晶退火处理。要保证铝原块具有特殊性能要求，其关键在于需从多方面提高材质的变形能力，尤其应从改善冶金质量上强化材质的变形能力，即需在熔炼过程中加强铝熔体的净化、晶粒细化等处理；同时又要保证材质具有一定的强度，以确保成型后的铝罐具有承受一定的变形压力和爆破压力等强度要求。