平整高強汽車用鋼板型質(zhì)量改進

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)量優(yōu)良，節(jié)省工序能耗等獨特優(yōu)勢，越來越多地應(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表面質(zhì)量要求嚴格，而且對板型質(zhì)量要求更高，實現(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)量達不到用戶要求，板型質(zhì)量降級多，為滿足用戶對高質(zhì)量產(chǎn)品的需求，開拓市場，對汽車結(jié)構(gòu)鋼QSTE500TM以上級別鋼種板型進行改進提高。

1 平整機組設(shè)備狀況及產(chǎn)品技術(shù)要求

設(shè)備狀況：2250mm平整生產(chǎn)線配備五輥直頭機和四輥平整機。五輥直頭機只具備穿帶直頭功能無法進行全程矯直；四輥平整機為雙工作輥傳動，輥身長，輥徑小，整體剛度與其它熱軋平整機相比偏低。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，容易產(chǎn)生1/4浪，無法進行有效平整，影響平整質(zhì)量[1]，造成產(chǎn)品降級。生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下：

圖1 帶鋼生產(chǎn)比例分析

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

（3）生產(chǎn)高強鋼時，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，容易產(chǎn)生1/4浪，尤其是帶鋼寬度大于1300mm時，無法進行有效平整，影響平整質(zhì)量，造成產(chǎn)品降級。

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

（1）針對平整機原始支承輥輥形生產(chǎn)時易產(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兩個角度，對支承輥輥形進行優(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間較長，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，進行優(yōu)化選擇。

針對四分之一浪的調(diào)節(jié)輥形，擴大了該區(qū)域的調(diào)控幅度，結(jié)合實際應(yīng)用過程中彎輥力大小情況，對工作輥輥形優(yōu)化，確定工作輥的幅度限制在XXum；

圖3 平整工作輥幅度

（3）通過對支承輥，工作輥輥型優(yōu)化，實際生產(chǎn)中板型調(diào)控能力大大增強，1/4浪缺陷得到有效控制和解決，質(zhì)量降級（1/4浪、復合浪）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，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，同時伴隨著邊浪的產(chǎn)生，影響產(chǎn)品質(zhì)量，造成產(chǎn)品降級。

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

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），進水口用40目篩絹進行過濾。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合肥等。

采用激光測量軋輥平面與芯軸平行關(guān)系，測量結(jié)果如下：

圖4 平整機組芯軸與軋輥平面水平位置關(guān)系

測量結(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)測量結(jié)果對芯軸水平關(guān)系進行調(diào)整，使芯軸水平關(guān)系符合精度要求。通過對芯軸水平位置關(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)生抖動和邊浪。

生產(chǎn)高強鋼時，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。

在高強鋼生產(chǎn)時，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。當酸洗工序生產(chǎn)時，易擦劃設(shè)備或酸槽底部，產(chǎn)生擦劃傷。

矯直機壓下參考如下：

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

調(diào)試矯直機對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，得出如下結(jié)論：

投用矯直機可以改善弓背缺陷。 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

平整機組通過以上工藝及輥型的優(yōu)化和改進，實現(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。平整機組的生產(chǎn)實踐證明：①通過輥型優(yōu)化，有效改善1/4浪缺陷，減少質(zhì)量降級。支承輥、工作輥輥型的共同優(yōu)化是改善因剛度低所產(chǎn)生的復雜浪型的快捷的方法。②平整機組的精度和平行度對平整的生產(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。