3xxx系铝合金属于不可热处理强化型铝合金,具有适中的强度、优异的成型性能及良好的抗腐蚀性能等优点,常作为生产半刚性容器铝箔的原材料。铸轧法生产铝合金板材的投资成本低、工艺流程短、生产效率高以及能耗低,近年来已逐渐替代传统的铸锭热轧法来制备3xxx铝箔毛料。但是,铸轧的工艺特征决定了所生产的坯料具有组织不均匀、过饱和固溶度高等特点,在后续的冷轧、中间退火过程中容易产生粗大、不均的晶粒组织,不利于最终箔材的力学性能和表面质量。目前,工业生产中采用铸轧坯料生产的铝箔产品普遍存在延伸率低及表面质量难以控制等问题。因此,本课题针对以上技术难题,选用铸轧3003铝合金坯料作为研究对象,系统地研究了铸轧铝箔制造的各个工艺环节中(预处理、中间退火及成品退火等)合金微观组织及力学性能的变化规律,力求为铸轧3xxx铝箔生产提供技术指导。论文主要研究内容和结论如下:对铸轧3003铝合金板坯进行三种预处理退火(即Ⅰ:460℃/12 h,Ⅱ:610℃/12h和Ⅲ:610℃/12 h+460℃/12 h),研究了不同预处理工艺下的铸轧板坯经不同冷轧变形量、不同温度下退火后的晶粒组织及织构的变化规律。研究表明,在工艺Ⅲ高-低温预处理条件下,Mn元素的固溶含量大幅度降低,同时第二相尺寸明显增加,两者均有利于提高后续退火时的再结晶形核率。随着变形程度的增加、退火温度的升高,再结晶速度加快,析出对再结晶的影响减小,退火后板材的晶粒尺寸也随之降低。经工艺Ⅲ预处理后的铸轧板材在随后90%变形量、500℃下退火时,在粗大第二相颗粒附近产生了粒子诱发形核,从而提高了再结晶形核率,并弱化了再结晶织构;同时该板材在退火过程中几乎不存在析出,析出相对再结晶形核的抑制作用可忽略不计;相比而言,该工艺下的板材晶粒尺寸较为细小,在厚度方向的晶粒大小也非常不均匀,表面和中心的晶粒尺寸分别为94.6μm和32.8μm。将未经预处理的铸轧3003铝合金板材直接冷轧后分别进行单、双级中间退火,其中双级退火包括两个阶段:低温预回复阶段(450℃/5 h)+高温再结晶阶段(530℃/15 h),探索了预回复处理对铸轧3003板材的再结晶组织、织构及力学性能的影响。结果表明,预回复时在初生相或原始晶界附近形成了2~3μm无析出带,该区域内的亚晶容易长大成为再结晶核心,提高了再结晶形核率;与此同时,预回复消耗了大量的形变储能,降低了晶粒长大的净驱动力,减缓了晶粒长大速率。因此双级退火后的板材晶粒显著细化,平均晶粒尺寸约为35.2μm,远低于单级退火(未经预回复处理)后板材的晶粒尺寸(~152.4μm)。此外,预回复处理还有效地弱化了铸轧板材的再结晶织构,消除了板材的平面各向异性。双级退火后板材的塑性应变比各向异性度△r值仅为0.03,远低于单级退火后板材的△r值~0.31。将单、双级中间退火后的板材继续进行总压下率为98.6%的冷轧变形,得到厚度为75μm的铝箔,分别在150~330℃下进行成品退火,研究了不同中间退火制度下的箔材在成品退火过程中的再结晶行为及力学性能演变规律。结果表明,两种箔材终退火时表现出完全不同的再结晶行为,致使退火后所得到的晶粒尺寸和织构也存在较大的差异。单级中间退火后的箔材发生了非连续再结晶,再结晶完成后的平均晶粒尺寸为(8.9~16.5)μm,呈现较强的Cube{001}<100>织构。而双级中间退火后的箔材在150~310℃退火过程中则发生了连续再结晶,平均晶粒尺寸仅为(0.95~1.35)μm,织构类型未产生变化,仍然保留着轧制织构;而继续升温至330℃时,晶粒发生异常长大,平均晶粒尺寸迅速增加至8.0μm。箔材的塑性随着铝箔厚度与晶粒尺寸比值的增加而显著提高,这可能是由箔材变形过程中尺寸效应引起的。双级中间退火后的箔材再结晶退火后延伸率高达20.5%~23.9%,将近是单级中间退火后的箔材延伸率的3倍(最大延伸率仅为8.3%左右)。本论文提出了一种新型的铸轧3003铝箔的生产工艺,即铸轧板材+冷轧+双级中间退火制度+箔材轧制+低温成品退火,成功制备出了高强韧性的铸轧3003铝箔。同时,揭示了铸轧3xxx铝箔生产过程中组织及性能的演变规律,为同类产品开发提供了重要的理论指导。