汽車板與軋輥表面粗糙度變化及控制技術

張志偉，耿 波

（邯鄲鋼鐵集團邯寶公司冷軋廠酸軋車間，河北 邯鄲 056015）

隨著科技的發展，生活水平的提高，居民對于交通工具之一的汽車的研究越來越多，對其性能方面的要求也隨之增高，現階段我國提倡節能減排，所以汽車領域也進行了相應的研發，對新型汽車的設計新思路是將汽車板的重量做出適當調整，加強汽車的結構的設計。根據各大汽車公司的選材資料可以看出，目前最為受歡迎的汽車板材料分別為電鍍鋅鋼板、合金化熱鍍鋅鋼板和非合金熱鍍鋅鋼板。

1 表面粗糙度的定義

表面粗糙度是指加工物品的表面上存在間距很小，但是產生了些微的峰谷不平整現象，是一種微觀狀態下的幾何形狀，如果表面越光滑，那么其粗糙度就越小。產生表面粗糙度的原因是加工時使用的方法不合適或者零件與切割刀具產生了摩擦等，由于產生粗糙的原因不同，所以生成的微觀幾何形狀、疏密程度都各不相同。

2 測量汽車板與軋輥表面粗糙度的方法

2.1 傳統型測量方法

對汽車板表面粗糙度進行測量的方法有兩種，傳統型和在線型。傳統型的測量方式是根據工廠實際的生產線，在每個生產節點中隨機抽取合適量的樣板，對這些樣板進行粗糙度測量。一般采用的測量方法是離線測量，方法為上機之前對需要上機的輥進行粗糙度測量，成為原始粗糙度，輥在機上軋制一個周期之后再次進行測量其粗糙度，根據汽車板表面粗糙度的變化情況來推測判斷平整輥軋制之后的粗糙度的變化情況。

雖然對表面粗糙度的測量有接觸式與非接觸式兩種測量方法，但是傳統測量方法中更多的時候傾向于采用接觸式測量。檢測軋輥表面粗糙度的裝置的測量部位與待測軋輥表面能夠直接接觸的測量方法就是接觸式測量，這種測量方法能夠更加直觀的反映出被測物體表面的信息。

2.2 在線測量方法

因為表面粗糙度是汽車板與軋輥的一項質量指標，隨著技術手段的不斷提高，目前汽車企業在進行產品的研究與開發工作時需要將在線測量與控制技術作為一個重點研究方向。

上文中提到的非接觸式測量方法通常應用在在線測量軋輥表面粗糙度方法中，這是一種不影響軋輥表面形狀與光滑程度，通過新科技手段來間接反映軋輥表面粗糙度的一種測量方法，該測量方法最重要的特征是測量裝置的探測部分不會跟待測軋輥表面有任何的直接接觸，這樣不但可以保護探測裝置，避免其在使用過程中發生損壞，還可有效防止直接接觸測量法因為接觸而產生的誤差的情況出現。

3 軋輥表面粗糙度的變化規律

根據汽車板表面粗糙度的變化情況以及鋼材的轉印率高低情況，對軋輥表面粗糙度的變化情況以及變化周期進行合理推測。

改變軋輥表面粗糙度也可以說是對軋輥表面進行磨損。根據先前對帶剛冷軋機工作輥表面粗糙度磨損情況的研究，發現在穩定不變的壓力之下，摩擦層與工作輥表面之間存在摩擦，摩擦將導致工作輥表面有些結構會發生顆粒脫落現象，這就是使工作輥表面粗糙化的過程。但是不用的壓力值對工作輥表面的磨損程度是不同的。在實際的磨損過程中，存在三個磨損階段，分別是初級階段、中級階段、高級階段。初級階段是磨損的初始階段，中級階段為工作輥的平穩磨損時段，高級階段將會對工作輥產生劇烈磨損。

4 汽車板與軋輥表面粗糙度控制技術

因為表面粗糙度對汽車板的重要性，所以需要根據用戶的高要求，對汽車板表面粗糙程度的質量進行高要求。根據實際的生產經驗可以得知，能夠對汽車板與軋輥表面粗糙度進行有效控制的因素有壓下率、軋制力、服役周期等，所以要想生產出符合客戶要求、滿足生產需要的成品汽車板表面粗糙度，可以通過在幾個方面對汽車板表面粗糙度進行控制。

4.1 調整壓下率

在實際的生產過程中，最后一個機架工作輥原始粗糙度和軋輥的服役周期是已經預先設定好的參數，在生產的過程中是不可以進行隨意更改的，但是壓下率是可以進行在線調整的。

4.2 縮短軋輥服役周期

就一般情況來說，設計人員需要提前設計的軋制計劃以及軋制汽車板表面的粗糙度，一對工作輥上機之后，技術人員就需要按照之前設計人員設計好的軋制計劃和對汽車板表面粗糙度的要求，與軋輥粗糙衰減模型相結合，進行下線時間的計算工作。

4.3 選用適當的軋制力

對鋼材進行軋制是為了獲得制造出滿足用戶需要的汽車板表面粗糙度，如果在實際的操作中，之前設計好的軋制方案不能滿足需求，可以采用優化軋制力的方法，加以適當的調整。如果在平整度段的末機架適當增加軋制力，那么就能夠有效改變汽車板表面粗糙度，反言之，若是降低軋制力，則會使得表面粗糙度有所降低。

4.4 合理調整軋制順序

在初期軋制的時候可以選擇一些粗糙度轉印率較低的一些汽車板進行軋制，粗糙度轉印率較高的那些汽車板則安排在軋制后期對其進行軋制，這樣做可以有效保證工作輥在服役周期內軋制的帶鋼表面粗糙度是符合規范規定，以及用戶需求的。將軋制材料的轉印率高低與對表面粗糙度的要求相結合考慮，對軋制鋼材的軋制順序進行科學合理的安排，最大程度的滿足對汽車板表面粗糙度的要求。

5 結 語

總而言之，根據上文對汽車板和軋輥表面粗糙度的陳述，可以得出汽車板和軋輥表面粗糙度是可以根據具體的要求進行適當的預測和改變的。根據用戶的具體要求而對壓下率、軋輥服役周期、軋制力以及軋制順序等進行適當的調整。而且由于不同的研究者設置的研究實驗周期不同，所得到的汽車板與軋輥表面粗糙度的變化規律也是各不相同，除了研究周期不同，還與生產過程中實際工況的復雜性息息相關。因此需要建立預測模型，為粗糙度以及板形控制措施的制定提供重要資料。