摘要：想象一块神奇的“金属变形金刚”，它就是铝带！这可不是普通的金属条，它由纯铝或铝合金化身而成，从铸轧、热轧铝卷开始，一路在冷轧机里“瘦身塑形”，再经纵剪机精准裁剪，摇身变成不同厚度、宽度的工业“明星”。
铝带简述
想象一块神奇的“金属变形金刚”，它就是铝带！这可不是普通的金属条，它由纯铝或铝合金化身而成，从铸轧、热轧铝卷开始，一路在冷轧机里“瘦身塑形”，再经纵剪机精准裁剪，摇身变成不同厚度、宽度的工业“明星”。
铝带自带“超能力”，凭借密度低、强度高的特性，在各种环境中稳如泰山。出色的导电性、导热性让它成为电子产品、电力工业的“幕后英雄”，变压器、电缆里都有它忙碌的身影；优秀的抗腐蚀性，又让它在建筑材料、航空航天领域大显身手。从精密电子到宏伟建筑，铝带用实力证明，自己就是工业界不可或缺的“多面手”！
铝带的生产工艺
铝带的生产是一个多工序协同的精密制造过程，需严格遵循冶金工艺标准，主要包括原料准备、熔炼、铸造、轧制和退火等步骤。先将高纯度铝或铝合金进行熔炼，然后将熔融的金属浇入铸模中，得到铸锭。接下来，使用轧机对铸锭进行连续轧制，使其成为所需的带状产品。通过退火处理来提高铝带的机械性能和导电性能。
铝带生产工艺图
铝带退火
在完成轧制工序后，铝带的形状与规格虽已初步成型，但内部晶体结构因剧烈塑性变形而处于不稳定状态，存在较大残余应力，其强度、硬度偏高但塑性与导电性受限。此时，退火工艺就如同赋予铝带“新生”的关键环节，通过精确控制加热温度、保温时间与冷却速度，让铝带内部组织重新排列，消除残余应力，实现机械性能与导电性能的优化升级。接下来，就让我们深入探究铝带退火工艺中蕴含的精密科学与匠心工艺。
发展历史
早期研究阶段：国外在1989年前就开始了相关研究，英国切斯特卡彭斯特电气协会研究中心对铝板在线退火进行大量研究，并做出最早的在线感应加热铝板带在线退火装置，且在英国及比利时铝厂进行生产验证。
工艺发展阶段：之后因温度控制等方面原因，铝板在线退火逐渐演变成气垫炉退火方式，如奥地利Ebner、美国Surface公司等掌握相关技术。而国内在这方面起步相对较晚，早期主要依赖批式退火工艺。
国内引进阶段：2009年西南铝业引进首条气垫炉连续退火生产线，2014年投产；2018年1月，东北轻合金有限责任公司向EBNER订购一台HICON®连续式气垫炉设备用于铝合金带材的硬化和回火，2019年底投产。
典型的铝带连退机组布置示意图
传统工艺
批式退火工艺：国内绝大多数铝带生产工厂采用此工艺，包括罩式退火炉、箱式退火炉、台车式退火炉等。将铝带装入相应的退火炉中，按照设定的工艺参数进行加热、保温和冷却。这种工艺的优点是设备相对简单、投资较小，适用于小批量、多品种的生产；缺点是生产效率低，产品品质一致性不如连续退火工艺，且劳动强度大。
连续退火工艺中的传统方式：使用连续退火机组，采用燃气加热或者电阻加热将炉内温度提升到工艺温度。先将铝带连续送入加热炉，经过加热、保温和冷却等区域，实现连续退火。其产品品质一致性好，速度快，适合大规模连续生产，但存在热利用效率低、铝带上温度均匀性欠佳的问题，而且设备造价高昂，技术被国外少数企业垄断。
最新技术进展
新型加热方式研究：如热辊式铝板连续退火技术，上海联净的电磁加热辊连续退火炉单元，退火炉分为5段，分别为第一升温区、第二升温区、保温区、降温区、烘干区。其以加热辊作为热源，铝带热量来自辊筒，通过传导方式传递到材料上，具有传热速度快、生产效率高、温度均匀、产品一致性良好、能耗低等优势。
上海联净热辊式铝板连续退火单元
第一升温区：采用5支中低温辊筒，大约3s时间，将铝板温度提升到近300℃，然后进入到第二升温区。
第二升温区：采用5支高温辊筒，大约3s时间，将铝板温度提升到退火工艺温度。
保温区：根据已掌握的信息，连续退火需要的时间有的高达60s，因此，为适应各类产品，本区配置22支辊筒，确保足够的停留时间；具体加热辊数量可根据用户实际工艺需求进行调节。
降温区：设置水冷和风冷两种模式，根据需要使用，可以方便切换。一旦达到固溶温度以及保温时间，带材立刻在水/空气组合式淬火装置内进行精确的淬火冷却，针对不同厚度和合金的铝板实现必需的冷却梯度及抗张强度，同时保证铝板在淬火结束时平整。
最后，在降温区之后设置一个烘干区，将水冷的铝板采用热风烘干，去除残余的水分，确保铝板干燥。
自动化与智能控制：现代铝带退火生产中，通过高精度的温度传感器实时监测炉内温度，并结合自动化控制系统，根据铝带的材质、规格以及预设的工艺参数，自动调节加热功率和保温时间，精确控制退火过程，提高产品质量稳定性。
节能环保技术：在追求高效生产的同时，更加注重节能环保。例如优化炉体结构设计，采用更好的保温材料，减少热量散失；回收利用退火过程中的余热，用于预热铝带或其他工序，降低能源消耗。
从铸轧热轧的初始形态到冷轧纵剪的精准塑形，铝带以“密度低、强度高”的天赋穿梭于电子、电力、建筑、航空等多元领域，用抗腐蚀、导电导热的全能表现诠释工业“多面手” 的价值。其生产工艺从早期批式退火的传统模式，历经连续退火技术的迭代，到如今热辊式加热、智能控制与节能环保技术的融合，每一步突破都印证着材料科学与制造工艺的匠心演进。未来，随着新能源、高端制造等领域的需求升级，这卷“金属变形金刚”必将以更前沿的技术姿态，在工业舞台上书写更多可能。
文章参考资料：上海联净、超维铝业
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来源：联净自动化