熱軋帶鋼表面凹坑缺陷成因分析與預(yù)防

佟雨

摘要：隨著我國(guó)帶鋼生產(chǎn)的不斷進(jìn)步，國(guó)內(nèi)對(duì)于熱軋帶鋼精度與力學(xué)性能研究較多，許多鋼鐵企業(yè)通過(guò)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低缺陷產(chǎn)品的生產(chǎn)來(lái)提高市企業(yè)場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，而熱軋帶鋼表面質(zhì)量是生產(chǎn)控制的重要指標(biāo)之一，越來(lái)越受到重視。

關(guān)鍵詞：熱軋;凹坑;銹蝕物;措施

當(dāng)前，中國(guó)鋼鐵產(chǎn)能包括熱軋帶鋼產(chǎn)能均處于嚴(yán)重過(guò)剩狀態(tài)，熱軋帶鋼市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)空前激烈，各企業(yè)不再追求產(chǎn)能擴(kuò)大，轉(zhuǎn)向以成本、質(zhì)量和品種優(yōu)化為目標(biāo).熱軋帶鋼是鋼鐵產(chǎn)品中最重要的品種之一，熱軋帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)主要包括尺寸精度、力學(xué)性能和表面質(zhì)量三個(gè)方面.冷軋基料熱軋帶鋼是一種應(yīng)用非常廣泛的通用性鋼材，其加工性能好、延伸性能好，但是在對(duì)冷軋基料熱軋帶鋼進(jìn)行加工時(shí)很容易出現(xiàn)表面質(zhì)量工藝問(wèn)題從而影響加工的最終效果，本文針對(duì)冷軋基料帶鋼表面質(zhì)量工藝進(jìn)行了分析，對(duì)冷軋基料熱軋帶鋼表面出現(xiàn)劃傷或“側(cè)翻”現(xiàn)象的原因進(jìn)行了探討，并針對(duì)性提出了完善和優(yōu)化方法，目的在于提高讀者對(duì)冷軋基料熱軋帶鋼表面質(zhì)量工藝的認(rèn)識(shí)，并為工藝的優(yōu)化提出了建議，以供參考。

1熱軋帶鋼出現(xiàn)表面質(zhì)量缺陷的原因

結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況來(lái)看，熱軋帶鋼出現(xiàn)的表面缺陷的類(lèi)型主要為側(cè)翻即邊部裂紋和粗糙程度增大，以及鋼材邊部異常劃傷。

1.1側(cè)翻現(xiàn)象出現(xiàn)的原因

熱軋帶鋼的生產(chǎn)質(zhì)量的決定因素為生產(chǎn)的工藝流程，對(duì)側(cè)翻缺陷裂痕進(jìn)行分析之后，可以發(fā)現(xiàn)缺陷的以下基本特點(diǎn)：缺陷為深度0.01到0.04毫米的溝槽狀缺陷，缺陷處基本都會(huì)存在Fe2O3，可能的出現(xiàn)原因?yàn)榇周埩⑤伿湛s量大連鑄坯側(cè)面的折皺由于側(cè)翻現(xiàn)象到正面，留下了這部分氧化鐵。通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)分析對(duì)冷軋基料的生產(chǎn)工藝進(jìn)行追蹤和分析可以基本得出出現(xiàn)側(cè)翻現(xiàn)象的原因，實(shí)驗(yàn)類(lèi)型為熱卷控寬試驗(yàn)、鑄坯倒角試驗(yàn)、倒角軋制試驗(yàn)和立軋側(cè)壓量分配試驗(yàn)等，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)為了減少誤差，都是對(duì)5-10塊連鑄坯等實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行同時(shí)實(shí)驗(yàn)，具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程這里不作詳細(xì)闡述。通過(guò)以上的一系列實(shí)驗(yàn)可以得出，熱軋帶鋼出現(xiàn)側(cè)翻缺陷的原因主要是以下幾個(gè)方面：

1）在進(jìn)行粗軋操作時(shí)，板坯側(cè)面由于受壓而出現(xiàn)折疊狀，而在接下來(lái)的立軋和平軋操作時(shí)，金屬具有流動(dòng)性和變形性，使得這部分折疊狀皺紋進(jìn)行轉(zhuǎn)移，到了中間坯的上表面。

2）熱軋帶鋼上表面和下表面都存在缺陷，而立軋時(shí)由于有錐度存在，使得上表面的缺陷要比下表面的缺陷明顯。

3）進(jìn)行粗軋時(shí)，由于側(cè)壓量太大，從而加大了側(cè)翻的程度。

1.2劃傷現(xiàn)象出現(xiàn)的原因

通過(guò)對(duì)劃傷現(xiàn)象進(jìn)行分析，可以得出大部分劃傷缺陷都位于距軋帶鋼兩側(cè)五十毫米的范圍之內(nèi)，其產(chǎn)生原因是由于對(duì)連鑄坯進(jìn)行寬度軋制工藝時(shí)，連鑄坯的形狀會(huì)發(fā)生變化，兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)明顯的隆起現(xiàn)象，隨著壓力的增大，隆起的高度會(huì)隨著上升，當(dāng)頂部和立輥凹環(huán)進(jìn)行接觸時(shí)，會(huì)出現(xiàn)壓力增大的情況，從而導(dǎo)致二者出現(xiàn)接觸劃痕。

1.3頭尾壓痕出現(xiàn)的原因

熱軋帶鋼板坯火焰切割時(shí)用兩個(gè)割槍從外到內(nèi)切割，兩個(gè)割槍不對(duì)中或者切割后頭尾殘留切割瘤，切割瘤在鑄坯下線(xiàn)前不取毛刺時(shí)，頭尾的切割瘤在粗軋軋制時(shí)壓入中間坯上，進(jìn)精軋機(jī)組前飛剪切頭尾能切除一部分不能完全切凈，有部分壓延到成品上下表面，頭尾壓痕影響成品表面質(zhì)量。

2預(yù)防措施

2.1在軋機(jī)前新增吹掃水

在軋鋼過(guò)程中，高溫下的板坯不斷地向周?chē)l(fā)出大量的熱量，將空氣加熱，然后在熱氣流的作用下發(fā)生一股激烈的上升氣流，形成大量的煙塵，這種狀況在軋機(jī)進(jìn)口前特別顯著。

2.2加強(qiáng)對(duì)除塵噴嘴的清理

除塵水與粉塵會(huì)發(fā)生有效結(jié)合，能夠在粉塵產(chǎn)生的瞬間迅速將其去除，從而在源頭上大大減少氧化粉塵顆粒的產(chǎn)生，并有效抑制粉塵的逸散，從而減少粉塵隨熱氣附著在軋機(jī)上，減少了軋機(jī)的腐蝕。因此，為了防止除塵水嘴噴堵塞，要求精軋換輥期間對(duì)除塵水嘴進(jìn)行清理，從而達(dá)到減少煙塵的產(chǎn)生。

2.3定期對(duì)機(jī)架設(shè)備維護(hù)與清理

在現(xiàn)場(chǎng)增加了高壓水槍?zhuān)脫Q輥的時(shí)間，人工對(duì)銹蝕物進(jìn)行沖洗，將銹蝕物去除。一旦發(fā)現(xiàn)銹蝕物無(wú)法清理，及時(shí)更換設(shè)備。同時(shí)為了有效提高軋機(jī)的防腐能力，要求每年檢修期間對(duì)軋機(jī)進(jìn)行一次全面防腐處理。

2.4及時(shí)維護(hù)除塵風(fēng)機(jī)

高溫鋼板在軋制過(guò)程中，表面氧化鐵皮由于軋輥的擠壓、軋機(jī)的高速運(yùn)動(dòng)和顫動(dòng)以及熱氣流上升等因素，形成了煙塵附著在軋機(jī)上。為此，及時(shí)維護(hù)除塵風(fēng)機(jī)，提高除塵效果可減緩軋機(jī)產(chǎn)生腐蝕。

2.5寬度進(jìn)行控制

對(duì)坯寬度和卷寬進(jìn)行合理對(duì)應(yīng)，讓二者保持合理的相對(duì)值，并且在進(jìn)行立軋時(shí)要減小立軋的絕對(duì)壓下量;還要對(duì)立軋的壓下工藝進(jìn)行科學(xué)制定，保證立軋工藝嚴(yán)格按照順序來(lái)進(jìn)行，適當(dāng)減小壓下量，將立軋道次多分幾道，在對(duì)立軋各道進(jìn)行側(cè)壓量的分配時(shí)，要對(duì)前后道次進(jìn)行研究，確定每一道的立軋量，讓金屬能夠進(jìn)行合理地流動(dòng)，從而盡可能地減小側(cè)壓量。

2.6對(duì)劃傷現(xiàn)象進(jìn)行優(yōu)化

首先要對(duì)立軋壓下量進(jìn)行分析，確定合理的壓下量數(shù)值，這一點(diǎn)與對(duì)側(cè)翻現(xiàn)象進(jìn)行優(yōu)化時(shí)大體相同，如果測(cè)壓工作都集中在第一道次或者前幾道次，那么劃傷現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重，因此要將測(cè)壓盡量向后移，從而減少劃傷現(xiàn)象的出現(xiàn);還要注意立輥的使用時(shí)間，當(dāng)立輥的使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，立輥由于長(zhǎng)時(shí)間受到摩擦從而出現(xiàn)異常磨損，從而更容易出現(xiàn)劃傷。

3結(jié)論

冷軋基料是一種十分重要的鋼材，在許多方面都得到了相對(duì)廣泛的應(yīng)用，對(duì)于熱軋帶鋼而言，其表面質(zhì)量工藝是十分重要的，綜合本文的分析內(nèi)容可以得出，目前所出現(xiàn)的冷軋基料的主要表面質(zhì)量問(wèn)題通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)分析可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致這兩種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是多方面的。在進(jìn)行表面質(zhì)量加工時(shí)，要結(jié)合這些原因機(jī)械能針對(duì)性?xún)?yōu)化，盡可能地減小熱軋帶鋼的表面質(zhì)量問(wèn)題。

1）熱軋帶鋼產(chǎn)生的凹坑缺陷是板坯在軋制過(guò)程中，由于軋機(jī)振動(dòng)等原因使銹蝕物掉落至帶鋼表面，并隨著工作輥軋入帶鋼表面，壓入帶鋼表面的異物出軋機(jī)后在帶鋼振動(dòng)下脫落從而形成凹坑。2）熱軋帶鋼頭尾凹坑缺陷是鑄坯切割瘤在飛剪時(shí)未切凈，加大飛剪頭尾長(zhǎng)度，有效減少頭尾凹坑的幾率。3）為了預(yù)防凹坑缺陷產(chǎn)生，從3個(gè)方面采取措施：①減少銹蝕物產(chǎn)生，防止煙塵產(chǎn)生附著在設(shè)備上加速腐蝕;②防止銹蝕物壓入到板坯上;③生產(chǎn)冷軋基料時(shí)加大飛剪切頭尾的長(zhǎng)度，減少切割瘤壓入的幾率。采取預(yù)防措施后，凹坑缺陷非計(jì)劃率明顯減少。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛新平，高吉祥，柴毅忠.中國(guó)薄板坯連鑄連軋技術(shù)的發(fā)展[J].鋼鐵，2014，49（7）：50-60.

[2]王國(guó)棟.鋼鐵行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展方向[J].鋼鐵，2015，50（9）：1-5.

[3]王國(guó)棟.近年我國(guó)軋制技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀和前景[J].軋鋼，2017，34（1）：1-5.

（作者單位：河北滄州中鐵裝備制造材料有限公司）