冷軋板顫紋缺陷的分析及對策

亓 萌

(山東泰山鋼鐵集團有限公司冷軋薄板廠，山東 271100)

隨著冷軋市場競爭的日益激烈，高精度、高質(zhì)量的冷軋板成為市場的發(fā)展趨勢，成為衡量冷軋廠生產(chǎn)技術(shù)水平高低的重要標(biāo)志。泰鋼1 700 mm 生產(chǎn)線在后續(xù)的生產(chǎn)中暴露的質(zhì)量問題以顫紋缺陷居多，成為影響冷軋板板面質(zhì)量的主要缺陷。因此消除冷軋板顫紋缺陷，成為提高產(chǎn)品質(zhì)量的主要控制點。

1 顫紋缺陷的形貌及影響

軋制過程中反映到板面上的顫紋缺陷如圖1所示。軋輥上的顫紋缺陷如圖2 所示。

顫紋缺陷實際為明暗相間的條紋，橫向于整個板面，如生產(chǎn)高質(zhì)量的汽車板，顫紋會在噴涂后更加明顯。其次顫紋缺陷會使板面的厚度公差不均，影響最終的產(chǎn)品質(zhì)量，無法滿足高精度、高質(zhì)量的板面要求。

圖1 板面上的顫紋缺陷Figure 1 Vibration stripe defects on plate surface

圖2 輥面的顫紋缺陷Figure 2 Vibration stripe defects on roll surface

2 顫紋缺陷產(chǎn)生的影響因素

(1)軋制工藝的影響

軋制過程中相關(guān)參數(shù)的設(shè)定直接影響著整個軋制過程。相關(guān)參數(shù)設(shè)定不合理，如張力、壓下量、工藝潤滑的指標(biāo)參數(shù)、配輥參數(shù)等是顫紋缺陷產(chǎn)生的影響因素。

(2)軋機振動

軋機在運轉(zhuǎn)過程中與機械設(shè)備的振動會產(chǎn)生共振點。每個軋機的共振點不同，當(dāng)在軋制過程中聽到連續(xù)的嗡嗡噪聲時，就是出現(xiàn)了共振。共振現(xiàn)象嚴重時，會對軋制、軋輥和板面產(chǎn)生影響。

(3)軋輥磨削

由于軋輥在磨削后的顫紋很輕，不易被發(fā)現(xiàn)，隨著軋制過程的進行或軋制量的增加，顫紋會逐漸的顯現(xiàn)和加重，使其很清晰地反映在板面上。

(4)操作技能

職工對于設(shè)備的掌握程度、工藝制定、設(shè)備的維護保養(yǎng)及調(diào)整都將直接影響軋制過程和軋輥磨削質(zhì)量，也是顫紋產(chǎn)生的影響因素。

3 顫紋缺陷的原因分析

為有效的控制板面質(zhì)量，根據(jù)其影響因素進行了控制，對顫紋缺陷的產(chǎn)生原因進行了分析。

3.1 軋輥磨削的影響

通過對軋輥磨削過程及磨削后的表面質(zhì)量檢測，發(fā)現(xiàn)磨削的托架凹凸不平，軋輥的頂針未能有效地控制軋輥，軋輥與托架的接觸面有輕微的凹凸，設(shè)備的精度超差。磨削后的軋輥上線軋制的板面出現(xiàn)明顯的顫紋缺陷，所占比例約為40%。

3.2 軋機振動的影響

通過軋制過程的跟蹤與調(diào)試數(shù)據(jù)的對比分析，精確測出軋機的共振區(qū)為速度380 m/min～430 m/min。在此區(qū)域軋機出現(xiàn)連續(xù)的嗡嗡響聲，在出入口操作臺會有明顯的振感，板面顫動，厚度出現(xiàn)波動，板面出現(xiàn)橫向的、均勻狀條紋。

3.3 工藝參數(shù)設(shè)定的影響

(1)1 700 mm 六輥單機可逆軋機采用單電機傳動，為保證軋輥轉(zhuǎn)速的一致必須保證工作輥的輥徑相近。在角速度一定的情況下，軋輥輥徑的差別使兩輥之間的線速度存在速度差，使齒輪箱受到強制咬合，也會造成機架相應(yīng)振動。

(2)工藝潤滑系統(tǒng)的潤滑效果對軋機的振動影響較大。潤滑較好，摩擦系數(shù)相應(yīng)較小，易發(fā)生打滑事故，導(dǎo)致軋制力的變化。輕微的打滑會在軋輥與帶鋼表面形成印痕，但不會產(chǎn)生劃傷等缺陷。

(3)壓下量、張力設(shè)定不合理，會造成軋機的起步困難、打滑等事故，也是板面顫紋產(chǎn)生的影響因素。

3.4 操作技能

(1)職工對于軋機的操作水平、壓下量的大小、速度的控制、共振區(qū)的操作方式會對顫紋缺陷產(chǎn)生影響。

(2)職工對于磨床的控制、磨床設(shè)備精度的調(diào)節(jié)、設(shè)備本身不穩(wěn)定因素的控制及磨削頻率和道次的設(shè)定都會對顫紋缺陷產(chǎn)生影響。

4 顫紋缺陷的控制措施

(1)保證磨床的設(shè)備精度，制定合理的磨削工藝，加強軋輥磨削后的質(zhì)量檢查，在現(xiàn)有的狀態(tài)下通過增加道次數(shù)、降低磨削速度、修磨托架進行控制。

(2)在軋機的共振區(qū)實行分道次通過的方法，在軋制公里數(shù)較短時以低于共振區(qū)域的速度進行軋制，在公里數(shù)較長時快速通過共振區(qū)域，以減小共振的影響。

(3)重新修訂了工藝參數(shù)，對工藝潤滑系統(tǒng)與軋制規(guī)范進行了有效結(jié)合。根據(jù)壓下量、軋制厚度等參數(shù)控制工藝潤滑的相關(guān)指標(biāo)。將軋輥的配輥參數(shù)，由0.5 mm 調(diào)整為0.1 mm，通過逐漸控制的原則保證上下輥的輥徑差一致。

(4)通過現(xiàn)場缺陷及相關(guān)理論知識的培訓(xùn)，提高職工操作技能和分析處理問題的能力。

5 措施實施后的效果

實施控制措施后，磨床工序造成的顫紋缺陷大幅降低，軋輥的磨削質(zhì)量得到提高。軋制工序通過自身操作技能的提高、相應(yīng)控制參數(shù)的改善，共振區(qū)域的缺陷及輕微打滑現(xiàn)象得到消除。軋制的板面質(zhì)量得到了提高，產(chǎn)品因顫紋缺陷產(chǎn)生的質(zhì)量問題基本為零。