平整高強(qiáng)汽車用鋼板型質(zhì)量改進(jìn)

李增軍

（河鋼邯鋼邯寶熱軋廠，河北 邯鄲 056015）

熱軋酸洗產(chǎn)品以其表面質(zhì)量?jī)?yōu)良，節(jié)省工序能耗等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越多地應(yīng)用在汽車制造行業(yè)，成為汽車底盤、車輪、內(nèi)板、安全構(gòu)件等的主要材料。酸洗汽車用鋼不僅對(duì)表面質(zhì)量要求嚴(yán)格，而且對(duì)板型質(zhì)量要求更高，實(shí)現(xiàn)以熱代冷的目的。由于原料板型、設(shè)備能力等因素平整后質(zhì)量達(dá)不到用戶要求，板型質(zhì)量降級(jí)多，為滿足用戶對(duì)高質(zhì)量產(chǎn)品的需求，開拓市場(chǎng)，對(duì)汽車結(jié)構(gòu)鋼QSTE500TM以上級(jí)別鋼種板型進(jìn)行改進(jìn)提高。

1 平整機(jī)組設(shè)備狀況及產(chǎn)品技術(shù)要求

設(shè)備狀況：2250mm平整生產(chǎn)線配備五輥直頭機(jī)和四輥平整機(jī)。五輥直頭機(jī)只具備穿帶直頭功能無(wú)法進(jìn)行全程矯直；四輥平整機(jī)為雙工作輥傳動(dòng)，輥身長(zhǎng)，輥徑小，整體剛度與其它熱軋平整機(jī)相比偏低。支承輥1050/1190mm*2250mm；工作輥400/450mm*2330mm。

產(chǎn)品技術(shù)要求：浪高小于15mm，不允許間距小于1mm的邊浪（實(shí)際生產(chǎn)過程中執(zhí)行浪高小于10mm～12mm）。

2 生產(chǎn)過程及存在問題

（1）生產(chǎn)過程中，為了提高平整效果，加大軋制力時(shí)，容易產(chǎn)生1/4浪，無(wú)法進(jìn)行有效平整，影響平整質(zhì)量[1]，造成產(chǎn)品降級(jí)。生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下：

圖1 帶鋼生產(chǎn)比例分析

（2）生產(chǎn)過程中，當(dāng)速度大于150m/min～200m/min時(shí)，帶鋼產(chǎn)生抖動(dòng)，影響穩(wěn)定生產(chǎn)，同時(shí)伴隨著邊浪的產(chǎn)生，影響產(chǎn)品質(zhì)量，造成產(chǎn)品降級(jí)。

（3）生產(chǎn)高強(qiáng)鋼時(shí)，平整質(zhì)量穩(wěn)定，平直度良好。平整后出現(xiàn)弓背缺陷，造成酸洗工序擦劃傷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

3 生產(chǎn)工藝改進(jìn)方案及分析

生產(chǎn)過程中，為了提高平整效果，加大軋制力時(shí)，容易產(chǎn)生1/4浪，尤其是帶鋼寬度大于1300mm時(shí)，無(wú)法進(jìn)行有效平整，影響平整質(zhì)量，造成產(chǎn)品降級(jí)。

為了提高平整機(jī)的板形調(diào)控能力，有效解決1/4浪問題，對(duì)平整機(jī)支承輥、工作輥輥形進(jìn)行改進(jìn)。

（1）針對(duì)平整機(jī)原始支承輥輥形生產(chǎn)時(shí)易產(chǎn)生四分之一浪形，現(xiàn)從輥間接觸壓力均勻化與降低輥縫四次分量?jī)蓚€(gè)角度，對(duì)支承輥輥形進(jìn)行優(yōu)化。

如圖2所示：

圖2 原始輥形和優(yōu)化輥形曲線

（2）考慮平整機(jī)工作輥直徑較小、容易形成彎曲變形的狀況，由于支承輥輥形使用周期及更換時(shí)間較長(zhǎng)，固定了的支承輥輥形，改變工作輥輥形可以較快地使得板形得到改進(jìn)和優(yōu)化；

為了滿足平整線的生產(chǎn)需要，在不能有效確定控制四分之一浪的條件下，采用多種輥形方式，進(jìn)行優(yōu)化選擇。

針對(duì)四分之一浪的調(diào)節(jié)輥形，擴(kuò)大了該區(qū)域的調(diào)控幅度，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用過程中彎輥力大小情況，對(duì)工作輥輥形優(yōu)化，確定工作輥的幅度限制在XXum；

圖3 平整工作輥幅度

（3）通過對(duì)支承輥，工作輥輥型優(yōu)化，實(shí)際生產(chǎn)中板型調(diào)控能力大大增強(qiáng)，1/4浪缺陷得到有效控制和解決，質(zhì)量降級(jí)（1/4浪、復(fù)合浪）明顯減少。

產(chǎn)生板型原因分析主要是由于輥系尺寸設(shè)計(jì)，輥徑較小，輥系整體剛度低，容易產(chǎn)生高次撓曲。

生產(chǎn)過程中，帶鋼產(chǎn)生抖動(dòng)，同時(shí)伴隨著邊浪的產(chǎn)生，影響產(chǎn)品質(zhì)量，造成產(chǎn)品降級(jí)。

生產(chǎn)時(shí)，當(dāng)速度提高150m/min以上，帶鋼開始抖動(dòng)，容易出現(xiàn)邊浪，調(diào)整軋制力、張力工藝參數(shù)無(wú)法消除該問題，調(diào)整工作輥輥型及彎輥力也無(wú)法有效消除邊浪。通過對(duì)中及平行精度的調(diào)整來(lái)改善邊浪缺陷。

4.注水施肥。栽培前5～7天，注水0.3m左右（確保能剛好漫過水草），進(jìn)水口用40目篩絹進(jìn)行過濾。并根據(jù)蝦田肥瘦情況，在需要種植水草的位置施用少量腐熟糞肥或復(fù)合肥等。

采用激光測(cè)量軋輥平面與芯軸平行關(guān)系，測(cè)量結(jié)果如下：

圖4 平整機(jī)組芯軸與軋輥平面水平位置關(guān)系

測(cè)量結(jié)果看出：芯軸與軋輥平面水平位置關(guān)系相差較大，水平位置相差±5mm，芯軸水平相差10mm。

根據(jù)測(cè)量結(jié)果對(duì)芯軸水平關(guān)系進(jìn)行調(diào)整，使芯軸水平關(guān)系符合精度要求。通過對(duì)芯軸水平位置關(guān)系調(diào)整，解決了上述問題。平整生產(chǎn)穩(wěn)定，邊浪通過相關(guān)工藝參數(shù)調(diào)整消除。

產(chǎn)生原因分析是由于芯軸水平關(guān)系變化，產(chǎn)生抖動(dòng)和邊浪。

生產(chǎn)高強(qiáng)鋼時(shí)，平整質(zhì)量穩(wěn)定，平直度良好。平整產(chǎn)品存在弓背缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

在高強(qiáng)鋼生產(chǎn)時(shí)，特別是厚度大于3.5mm以上，平整后平直度良好，但是容易出現(xiàn)弓背缺陷。當(dāng)酸洗工序生產(chǎn)時(shí)，易擦劃設(shè)備或酸槽底部，產(chǎn)生擦劃傷。

矯直機(jī)壓下參考如下：

入口：15mm 出口：12mm入口：18mm出口：15mm。入口：20mm 出口：17mm。

調(diào)試矯直機(jī)對(duì)帶鋼拱背的改善效果如下圖所示。

圖5 鋼帶拱背效果

通過試驗(yàn)，得出如下結(jié)論：

投用矯直機(jī)可以改善弓背缺陷。 壓下量增大改善效果明顯。開卷張力增大，形成拉矯作用，弓背改善效果提高。

分析原因：通過矯直的彎曲變形，改善了帶鋼的應(yīng)力狀態(tài)和變形，釋放了不均的應(yīng)力，改善了弓背缺陷。

4 結(jié)論

平整機(jī)組通過以上工藝及輥型的優(yōu)化和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)穩(wěn)定和質(zhì)量提高，板型質(zhì)量缺陷減少35%以上。平整機(jī)組的生產(chǎn)實(shí)踐證明：①通過輥型優(yōu)化，有效改善1/4浪缺陷，減少質(zhì)量降級(jí)。支承輥、工作輥輥型的共同優(yōu)化是改善因剛度低所產(chǎn)生的復(fù)雜浪型的快捷的方法。②平整機(jī)組的精度和平行度對(duì)平整的生產(chǎn)和質(zhì)量有直接的影響。通過定期精度和平行度的測(cè)量和矯正，有利于質(zhì)量提高和生產(chǎn)的穩(wěn)定。③通過矯直機(jī)輥縫參數(shù)的優(yōu)化，可以改善原料弓背缺陷。張力提高，改善效果提高。