鋁是一種延展性極佳的金屬,經(jīng)過多次冷軋、合卷、精軋、切邊及退火后制成厚度低于0.2 mm 鋁箔成品。鋁箔厚度可低至0.004mm,寬度可達(dá)2m,卷徑在1.5m左右。有良好導(dǎo)熱性及導(dǎo)電性,在導(dǎo)磁性及防輻射方面表現(xiàn)良好,因而在電力電容器、電纜、家電及醫(yī)藥、香煙、裝飾、包裝等行業(yè)廣泛應(yīng)用。

         鋁箔為成卷供貨,胚料經(jīng)冷軋及合卷等工序后,必須進(jìn)行軟化退火處理,以消除壓延過程中產(chǎn)生的應(yīng)力,提高拉伸時柔韌性和均勻性,消除開卷時的跑偏率。鋁箔在制造過程中,工藝上采用全油潤滑保護(hù),成品對除油有嚴(yán)格控制。而真空退火具有脫脂及除氣作用,能去除殘留油脂,因此可顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量。

         鋁與氧具有極高的化學(xué)親和力,在室溫下能形成致密的Al2O3保護(hù)膜,由于氧成分在中高真空中僅為0.5%左右,烘烤后可低至0.1%～0.01%,因此可有效防止氧化膜或化合物生成。同時,在真空爐中處理,能得到光亮表面,且爐溫加熱均勻,工件變形小,節(jié)能無污染等優(yōu)點(diǎn),特別對一些活潑金屬的熱處理尤為適用。因此鋁箔在真空中退火比采用其他熱處理方法具有明顯優(yōu)勢。

根據(jù)鋁箔熱處理工藝特點(diǎn)進(jìn)行爐型選擇

        由于鋁箔是成卷狀態(tài),其熱處理要求緩慢加熱,慢速冷卻。鋁的熔點(diǎn)為660.24℃,熱膨脹系數(shù)(20～100℃)為23.8×10-6/K。控制鋁箔表面與心部溫差以減少熱應(yīng)力成為熱處理的關(guān)鍵。真空加熱具有升溫緩慢、受熱均勻、熱應(yīng)力小等特點(diǎn)。真空狀態(tài)下, 如果僅靠輻射方式傳熱,根據(jù)斯蒂芬-波爾茲曼定律:

         輻射傳熱能量與絕對溫度四次方成正比,所以加熱傳導(dǎo)速度慢,尤其在低溫,加熱傳導(dǎo)速度更慢,盡管爐子本身升溫很快,但被加熱工件依然升溫緩慢,同時工件不同部位受熱不均溫差大,工件表面和心部溫差也大,加熱變形增大。當(dāng)通入惰性保護(hù)氣體進(jìn)行對流加熱時,氣體對工件表面均勻加熱,被加熱工件表面和心部的溫差明顯減少,溫度分布也得到改善,同時熱傳導(dǎo)強(qiáng)度的增強(qiáng)也縮短了加熱時間。

       因此,采用惰性氣體對流加熱對減少變形量十分有利。同樣,在加熱保溫結(jié)束后的冷卻階段,罐內(nèi)引入惰性氣體對流均勻攪拌,罐外強(qiáng)制通風(fēng)冷卻,對控制變形量及縮短冷卻時間也十分顯著。從控制變形量而言,如果采用內(nèi)熱式真空爐,工件靠近加熱器附近與遠(yuǎn)離加熱器的背陰處溫度差異較大,變形也大。而采用外熱式真空爐,裝爐量加大,采用惰性氣體通過微調(diào)閥進(jìn)行爐內(nèi)壓力恒定調(diào)節(jié),在罐體內(nèi)形成正壓保護(hù)氣氛,通過攪拌風(fēng)機(jī)在筒體與導(dǎo)流罩之間形成氣體對流循環(huán)加熱,可以保證均溫性要求,降低了鋁箔表面與心部的溫差。且由于鋁箔退火溫度較低( 約在280℃～300℃左右),因此,采用外熱式真空爐較為適宜。