在我國眾多的中小型鋁板生產廠仍在廣泛地采用鋁熔化、精煉→水平連鑄、鋸切→加熱、熱軋→粗、中、精軋→退火的工藝。這是由于水平連鑄法具有連續作業、錠長不限、生產效率較高、操作方便以及設備與基建投資較小等優點。然而，筆者在有關現場深入考察發現：這些廠在生產過程中熱軋坯料的表面“氣泡”與鋁板成品表面的“黑麻點”、“起皮”等缺陷都與水平連鑄方法有關。為此，圍繞“氣泡”、“黑麻點”形成原因進行分析討論，并在預防措施方面提出方面提出自己一些看法。
1 熱軋坯料表面“氣泡”成因及其預防措施
鋁板帶表面氣泡缺陷圖示
1．1 “氣泡”現象
經現場了解，出現“氣泡”大體規律為：偶爾成批出現在熱軋后的坯料表面，“氣泡”呈“鼓包”形式；數量不多，大小不一；常出現在坯料的一個大面上。
1．2 成因分析
以觀察分析確認：其根本原因是由于中間包上所安裝的結晶器結構不合理，它不利于鋁熔體結晶凝固時析出的氣體排出，使之滯留于錠坯上側近表面處所致。現場采用的水平連鑄結晶器結構示意如圖1。由于可見，結晶過程不利于析出氣體排出。
鋁熔體易于吸收氫氣，且隨溫度與狀態的變化，平衡吸氫量變化很大，高溫一次電解鋁液，在950℃時的平衡吸氫量為2。9ml/100gAL, 750℃為1。2ml/100g/AL。660℃熔點的液態鋁中平衡吸氫量力0.69ml／100 gAL ，而在此溫度結晶后的固態鋁則為0。036mL／100 gAL，即二者相差近20倍。由此說明，連鑄時在結晶凝固界面附近的鋁熔體中會出現氫氣的“濃化”，其分壓增高，足以成核形成“氣泡”。而此時，由于受石棉擋板限制，“氣泡”無法通過中間包中體而逸出，只能滯留在錠坯上表面的次表層，使熱軋后在氣體膨脹壓力作用下形成“氣泡”。在現場生產中對此常采用小刀挑破力法試圖消除其后續影響，豈不知此舉可能形成制品表面的“起皮”、“黑斑”等缺陷。
1．3 預防措施
首先是加強精煉氣效果，使鋁熔體在結晶器內即使氧氣“濃化”也達不到形成“氣泡”的程度 這點對于直接使用高溫電解鋁液作原料的情況尤其重要。在采用有效精煉劑與除氣方法的同時，嚴格操作規程也特別重要，在生產中時有時無成批出現此缺陷，應該與此密切相關；再是改進結晶器結構。前述傳統的結構小甚合理的中間包結晶器，有必要通過實踐探索加以改進。如可否將石棉擋板鋁液入口縫由中間縫改成上、下兩側縫，或者適當增加結晶器長度，干脆去除石棉擋板，讓結晶器內熔體與小間包中熔體完全相通．這一點參照熔體靜壓大得多、溫度高得多的銅及銅合金水平連鑄方法考慮，應有其可行性。
2 表面“黑麻點”成因及其預防措施
小黑點在熱軋板材過程中，由于高溫乳液分解，分解產物與在軋制過程中因潤滑不好使軋輥與鋁板摩擦而產生的鋁粉在高溫下相互作用，產生“小黑點”混合于乳液中，經過軋制又壓到鋁板表面上，形成小黑點；乳液穩定性不好，不清潔，潤滑性不好，用硬水配制，乳液噴射到軋輥上不均勻，及輥道不清潔，輥道、地溝、油管、油箱不清潔也易產生“小黑點”。
圖為：鋁板帶黑線、黑點、麻點缺陷圖示
2．1 “黑麻點”現象與規律
現場觀察表明：所謂“黑麻點”系出現在板帶材成品表面，在用戶經進一步加工、蝕洗與拋光等處理后，表面暴露的微小、分散的黑色小麻點；在板帶表面呈區域忭(成塊)線跡點狀分布；在嚴重堿蝕后黑點可脫落上除；與熱軋乳泄使用時間有關，在熱軋乳液“老化”后出現情況較嚴重。
2 2 “黑麻點”缺陷成因分析
據“嵌在加工制品表面或近表面處夾雜一般來自加工過程”的原則，可以確定“黑麻點”是在水平鑄錠之后的軋制(主要熱軋)過程中異物壓人所致。作為本缺陷的成因成分為主導因素與促成因素兩個方面：
(1)主導因素——熱軋潤滑冷卻乳化液的“老化”與“臟化”所致所渭乳液“老化”系指隨使用時間過長，由于多力面原因而使乳液成分改變，潤滑性能惡化、出現油水分層、乳液變黃以及制品表面污染加重等現象；“臟化”則指乳液中“臟物”增多，其中包括塵埃、砂粒、管道系統銹蝕物、脫落鋁顆粒及其與乳液形成的乳膏狀物質等。
由于乳液“老化”與“臟化”都將為熱軋時板壞表面形成異物壓人創造了條件。然而就“黑麻點”形成而言．更應考慮的是乳液“老化”，油水分層，燃油殘炭造成的影響。對此，由文獻4所進行的研究以及對”小黑點”成分分析結果得到證實。
(2)促成因素——錠壞表面平整度不好所致。
在水平連鑄過程中，特別是鑄造工藝控制不當時，在鑄錠表面易形成明顯的“冷隔紋路”；在結晶器磨損或損傷時則還會出現“溝紋”。”溝紋”的存在有利于油或臟物滯留，而熱軋時“紋路”凸起部分的覆蓋又使之形成皮下夾雜，以致缺陷在成品人表面不直接裸露。
2．3 減少“黑麻點”的措施
2 3．1 減少或消除熱軋孔液的影響
(1)使用熱軋鋁用的優質乳化液，以保證其工作條件廠“老化”期長，不易出現油水分層；
(2)在溫度、細菌、金屬離子(特別是Al+3”)等作用使乳液“老化”不可避免的情況下，可在保證熱軋所需乳液量條件下“適量多換”；
