淺析冷軋帶鋼表面缺陷成因及控制措施

亓愛濤

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司板帶廠，山東 萊蕪 271126）

1 概述

冷軋薄板表面缺陷主要分為常規(guī)缺陷和非常規(guī)缺陷兩大類，常規(guī)缺陷的產(chǎn)生與冷軋工藝質(zhì)量密切相關(guān)，而非常規(guī)缺陷的形成機(jī)理則比較復(fù)雜，難于嚴(yán)格判斷。前人也針對各類冷軋中出現(xiàn)缺陷進(jìn)行過討論，但缺乏系統(tǒng)的歸納。冷軋產(chǎn)品的表面質(zhì)量是影響產(chǎn)品質(zhì)量提升的關(guān)鍵，也是決定市場前景的重要因素，要想占領(lǐng)更廣闊的市場就要生產(chǎn)出質(zhì)量更高的產(chǎn)品，本文主要介紹了冷軋薄板生產(chǎn)過程中板帶表面缺陷的種類，產(chǎn)生原因以及改進(jìn)措施。

2 冷軋帶鋼缺陷的分類

2.1 表面缺陷

（1）鋼板與鋼帶不允許存在的缺陷。例如：氣泡、裂紋、夾雜、折疊、分層、結(jié)疤等。（2）允許存在的且根據(jù)其程度不同來劃分不同表面質(zhì)量等級的缺陷。例如：麻點、劃痕、擦傷、輥印、軋輥壓痕等。（3）其他的表面質(zhì)量缺陷。例如：過酸洗，欠酸洗等。

2.2 板型缺陷

板型缺陷包括鐮刀彎、單邊浪、雙邊浪、中間浪、瓢曲、塔形等。

2.3 尺寸缺陷

尺寸缺陷包括厚度超差、寬度窄尺、超尺、長度超差等。

3 產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的原因

3.1 煉鋼原因

由于在煉鋼過程中，雜質(zhì)去除的不干凈，在澆注時，不同相的晶粒聚集在一起，往往會出現(xiàn)偏析，坯料在冷卻過程中，由于煉鋼熱應(yīng)力的存在，在往往會出現(xiàn)裂紋、氣泡及夾雜，這些裂紋、氣泡、夾雜在熱軋及冷軋過程中，未能將這些缺陷焊合，暴露在冷軋成品的表面。煉鋼時成分偏析以及組織偏析、大塊夾雜等原因造成并最終在軋制過程中表現(xiàn)為分層。

3.2 熱軋的原因

（1）在熱軋過程中，不能將煉鋼澆注過程中的缺陷焊合而繼續(xù)留給下一道工序。（2）在熱軋過程中出現(xiàn)新的缺陷。由于熱軋軋鋼工的水平不同，經(jīng)常會出現(xiàn)邊浪，鐮刀彎，厚度偏差等，對冷軋會產(chǎn)生很大的影響。還有軋制時呈粘性流動的金屬被再次軋制后鑲嵌于板材表面形成折疊，在熱軋過程中，高壓水除鱗的效果不好，往往會把氧化鐵皮壓入到帶材表面，出現(xiàn)凹坑，是產(chǎn)生輥印的重要原因。（3）熱軋過程中出現(xiàn)裂紋，在熱軋過程中，過大的軋制力，不合理的變形制度致使應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋，還有在熱軋后的熱處理過程中，層流冷卻過程中冷卻水噴灑不均，鋼的冷卻速度不同，在熱應(yīng)力的作用下產(chǎn)生裂紋。

3.3 酸洗的原因

在酸洗的過程中，由于設(shè)備的原因，經(jīng)常會出現(xiàn)過酸洗，欠酸洗，停車斑等現(xiàn)象，過酸洗是表現(xiàn)為基體表面可見清晰的軋制紋路，在冷軋成品中出現(xiàn)波紋或折印等。欠酸洗是帶鋼表面的氧化鐵皮未清理干凈，在軋制時會出現(xiàn)打滑，導(dǎo)致搓輥，產(chǎn)生輥印。停車斑是酸洗線停車時，由于化學(xué)物質(zhì)沾在鋼帶表面形成大片斑跡，這會導(dǎo)致軋制時搓輥，產(chǎn)生輥印甚至打折。

3.4 冷軋軋制的原因

冷軋軋制是產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的最主要原因，也是直接原因。

（1）軋輥的影響：由于長時間軋制或者粘輥、搓輥等，工作輥表面產(chǎn)生裂紋、掉皮或凸起，在軋制成品中會出現(xiàn)麻點，輥印等。（2）彎輥力的影響：在軋制過程中，彎輥力加減不及時或者不合理，會導(dǎo)致邊浪、中間浪的產(chǎn)生。

4 冷軋半成品常見缺陷及改正措施

4.1 輥印

特征：帶鋼表面呈周期性凸?fàn)钣『?。原因：工作輥表面產(chǎn)生裂紋或掉皮。措施：（1）更換新工作輥之前，嚴(yán)格檢查軋輥表面質(zhì)量，防止未磨凈裂紋輥投入使用。（2）確保工藝潤滑良好，乳化液溫度、濃度、壓力在正常范圍，防止噴嘴堵塞，避免軋輥局部溫度過高。（3）發(fā)現(xiàn)輥印及時更換軋輥，更換新輥后，要進(jìn)行一定預(yù)熱，同時，開軋頭幾卷鋼要嚴(yán)格控制升速制度。（4）張力影響，張力軋制是冷軋的突出特點之一，它不僅可以降低軋制力，在卷曲中起到重要作用，如果張力差過大，就會是軋件跑偏，致使搓輥甚至斷帶，如果張力過小，卷曲就不整齊。（5）乳化液的做用，乳化液在軋制過程中有潤滑和冷卻的作用，是控制板型的最重要的手段，乳化液可以有效的解決熱劃傷。

4.2 劃傷

特征：帶鋼沿軋制方向的直線凹狀缺陷。原因：（1）各輥與帶鋼速度不一樣。（2）帶鋼與輔助設(shè)備異常接觸。（3）生產(chǎn)線設(shè)備有異物。措施：（1）定期檢查輔助傳動輥是否轉(zhuǎn)動靈活及表面狀況。（2）固定輔助設(shè)備與帶鋼應(yīng)保持一定間隔。（3）及時檢查、清除生產(chǎn)線設(shè)備中的異物。（4）發(fā)現(xiàn)帶鋼表面有劃傷，應(yīng)從后向前逐個檢查，查出事故原因后，根據(jù)情況采取的辦法給予處理。

4.3 裂邊

特征：帶鋼邊部局部開裂或呈鋸齒形裂口。原因：（1）酸洗剪切邊部狀況不好，造成軋后帶鋼裂邊。（2）熱軋板本身邊部裂口或龜裂。（3）吊運中夾鉗碰撞，使帶鋼邊部碰損。措施：（1）酸洗剪切邊剪刃間隙，應(yīng)按剪切的不同厚度規(guī)格精確調(diào)節(jié)。（2）熱軋原板邊部缺陷應(yīng)在酸洗工序盡量切除。（3）吊運鋼卷時，夾鉗應(yīng)穩(wěn)、準(zhǔn)、輕，防止吊具將鋼卷邊部碰損。

4.4 熱劃傷

特征：帶鋼表面沿軋制方向無規(guī)律的局部條狀凹痕。原因：（1）軋輥和帶鋼溫升過高。（2）軋制薄規(guī)格時，在高速高壓下，軋制油的油膜強度不夠，使?jié)櫥涣妓?。措施：?）正確選擇軋制油濃度和軋制油類型，確保良好的潤滑性能。（2）合理分配壓下量。（3）正確選擇乳化液的溫度、壓力，確保良好的冷卻性。（4）選擇適當(dāng)?shù)能堉扑俣?，在潤滑和冷卻不好的情況下，軋制速度應(yīng)降低。（5）當(dāng)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有較嚴(yán)重的熱劃傷時，立即更換工作輥。

4.5 軋穿

特征：帶鋼表面呈周期性孔洞。原因：（1）工作輥表面嚴(yán)重粘接。（2）嚴(yán)重粘輥裂紋。（3）軋輥表面凹狀缺陷。措施：（1）更換新工作輥。（2）防止異物掉入軋機(jī)進(jìn)入輥縫，避免軋輥表面損傷。

4.6 板形缺陷

（1）雙邊浪。特征：帶鋼兩邊呈可見波紋狀。原因：軋輥凸度小，軋制壓力過大，軋制溫度低、正負(fù)彎輥使用不當(dāng)。措施：減小軋制壓力或加大后張力，合理控制好輥型，將工作輥中間部分乳化液流量盡量減小，增大正彎輥。（2）單邊浪。特征：帶鋼一邊呈可見波浪狀。原因：有浪一邊軋制力過大，軋輥溫度不均，工作輥水平未調(diào)好，來料厚度不均等。措施：通過壓下雙擺，將有浪一邊軋制力減小，嚴(yán)格要求原料同板厚差不超規(guī)定，頭尾有大的鐮刀彎在酸洗一定要剪掉。

4.7 厚度不均或不合

特征：帶鋼沿軋制方向厚度波動變化超出產(chǎn)品要求或軋制成品厚度與產(chǎn)品要求厚度不符。原因：

（1）熱軋原料本身厚度不均，材質(zhì)硬度不均。（2）AGC系統(tǒng)沒有投入時，壓下及速度調(diào)節(jié)不及時。（3）張力波動范圍過大。（4）測厚儀不準(zhǔn)。措施：（1）確保熱軋原料厚度精度，對嚴(yán)重超厚或超薄部分應(yīng)切除，軋制中發(fā)現(xiàn)原料厚度波動，應(yīng)及時降速，待調(diào)節(jié)好后再升速，當(dāng)厚度波動嚴(yán)重時，要停機(jī)，然后按實際厚度進(jìn)行手設(shè)定計算，再啟動設(shè)備進(jìn)行軋制。（2）AGC系統(tǒng)沒有投入使用時，隨速度的變化及時調(diào)節(jié)軋制力和張力，保證厚度精度正常。（3）嚴(yán)格保證系統(tǒng)的張力穩(wěn)定。（4）定期檢查測厚儀的精度，軋制時如發(fā)現(xiàn)異常狀況，及時檢查、核對成品實物厚度與測厚儀顯示的一致性，否則立即通知計控人員進(jìn)行處理。

4.8 卷形

（1）溢出邊

特征：鋼卷邊部局部不齊。原因：酸洗來料溢出邊，熱軋板形較差，卷取張力過小及波動，軋制壓力不穩(wěn)定，入口無跑偏控制裝置。措施：發(fā)現(xiàn)原料溢出邊嚴(yán)重時，人工首先降速，及時采取手動對中調(diào)節(jié)，嚴(yán)格控制好板形，對帶頭板形不好的部分，應(yīng)切除，嚴(yán)格控制卷取張力，確保壓下穩(wěn)定正常。

（2）塔形

特征：鋼卷邊部呈弧形狀。原因：酸洗卷塔形，帶鋼頭部板形不良或卷心有廢帶頭，卷取張力過小，卷心與卷取機(jī)卷筒之間有竄動，可造成卷取時鋼卷塔形。措施：軋制酸洗塔形卷時速度不能高，人工隨時進(jìn)行對中調(diào)節(jié)，當(dāng)帶頭板形不好時，應(yīng)及時切除，廢帶頭一定不能卷入卷心，確保卷取張力正常，滿足工藝制度的要求，無論在何種情況下，發(fā)現(xiàn)塔型應(yīng)立即分卷。

（3）抽心

原因：卸卷時，卷取機(jī)卷筒將卷心部分帶出，或是熱處理吊車在掉卷時，將卷心部分吊起，無法將鋼卷吊走。特征：鋼卷內(nèi)徑局部溢出。原因：帶鋼頭部板形不好，卷心卷取張力過小，卷取機(jī)卷筒位移或鋼卷小車上塑料墊磨損不均，造成鋼卷中心與卷筒中心不一致。措施：確保帶鋼頭部板形良好，特別是廢帶頭不要卷入內(nèi)徑，手動方式加大頭部卷取張力，將偏移的卷取機(jī)復(fù)位，同時更換已磨損的鋼卷小車塑料墊塊，經(jīng)常檢查吊具的表面狀況及磨損程度。

（4）塌卷

特征：鋼卷臥放時呈橢圓狀。原因：在整個軋制過程中，卷取張力都小于設(shè)定張力，卸卷以后便暴露，尤其以薄規(guī)格產(chǎn)品為明顯，經(jīng)吊車吊運后會發(fā)生卷內(nèi)孔徑全塌。措施：在張力調(diào)節(jié)系統(tǒng)或張力設(shè)定不正常時，要通過手動操作方式，將卷取張力升高，以保證帶鋼頭部及整卷的卷取張力符合工藝的要求，避免質(zhì)量和安全事故的發(fā)生。

結(jié)語

冷軋帶鋼的表面質(zhì)量決定著市場銷路，減少帶鋼質(zhì)量缺陷會提高市場占有度，有利于提高生產(chǎn)單位的信譽度，更容易賣到好的價格，提高經(jīng)濟(jì)效益，對冷軋薄板的發(fā)展是非常有利的。

[1]傅作寶，冷軋薄鋼板生產(chǎn)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005.