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近年来,随着热轧钢带尤其是薄规格产品在汽车行业、建筑行业、压缩机行业等领域的大量应用,用户对热轧钢带板形的质量要求不断提高。为了获得更好的板形质量,热轧平整工序在板形质量改善中的应用越来越多。但是,热轧平整过程也带来了大量的表面质量缺陷。其中,以挫伤缺陷出现最为广泛,对板带表面质量的影响也最为严重。对于一些薄规格板带生产而言,在平整工序经常会产生挫伤缺陷。
挫伤缺陷是带钢表面的银白色刮痕,多以簇状、片状密集分布,挫伤的头部较尖锐。挫伤是带卷内部的滑动造成的,同时在带钢上下表面出现。挫伤缺陷主要出现在薄规格带钢(厚度≤3.0mm)上,厚规格带钢上较少出现。挫伤作为平整生产线比较常见的一种表面质量缺陷,不仅对客户使用造成了极大的影响,同时也极大地降低了成材率。因此,必须分析挫伤缺陷产生的各种影响因素,并在生产中采取相应措施,以避免挫伤缺陷的出现。
平整工艺流程为:钢卷准备站→开卷机开卷→穿带→矫直机→平整机→卷取机→卸卷小车→打捆、称重、喷好→钢卷入库。为避免平整工序产生缺陷,应采取如下预防措施。
原料方面:热轧带钢头、尾涉及工作辊弯辊力与平衡力的转换,板形最差,不但易导致层间间隙过大,而且浪形的波峰、波谷处更易产生挫伤。因此,必须持续优化板形控制功能,并使平衡力与弯辊力尽量接近。
平整开卷操作:除了板形、卷形问题可以缓解外,其他造成板面不平滑的因素没有有效的方法予以避免;因此,只能从避免带卷产生层间滑动方面入手。
上卷操作:钢卷放置至开卷机芯轴后,在芯轴扩张的同时,操作人员手动将开卷机正转,当芯轴涨开与正转至带动钢卷外圈转动时,立即停止操作,操作芯轴收缩回初始位置。重复上述操作3~5次,将带钢一层层卷紧。
张力控制:原则上平整开卷机的张力应小于热轧卷取机的卷取张力,但是由于薄规格容易松卷,所以实际开卷张力应比卷取张力小得多。同时,应避免张力剧烈变化。尤其是开卷建张时,张力应平缓变化,从0提高至设定值应需2~3s。
速度控制:平整薄规格带钢时,开卷速度过快,会导致开卷张力剧烈波动,从而使带卷出现层间滑动。因此,平整速度应适当降低。
综上所述,可将挫伤缺陷产生原因归结如下:
(1)挫伤缺陷的发生,类似于磨削作用,挤压啮合在一起的两层带钢出现相对滑动,啮合部位的塑性变形达到临界值时,相互挤压的部分产生剪切滑移并形成金属屑,此后,金属屑不断地刮削和积累,使得挫伤缺陷迅速形成并恶化。
(2)热轧带钢头、尾部分板形较差,不但易使带卷出现层间滑动,还会导致局部接触压力大。
(3)带卷头、尾部分和芯轴扇形块边缘使带卷各圈的曲率半径突变,存在层间滑动时易导致局部压力过大而出现挫伤。
(4)通过控制原料状态及精细平整操作,抑制开卷时带卷的层间滑动,可以达到消除挫伤缺陷的目的。
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