韓強(qiáng)，安耿

（1.金堆城鉬業(yè)股份有限公司科技信息部，陜西西安710077）

（2.金堆城鉬業(yè)股份有限公司技術(shù)中心，陜西西安710077）

0 前言

鉬金屬具有高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高電導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)低、耐腐蝕性能好等特點(diǎn)。鉬及鉬合金板材、帶材是非常重要的鉬深加工終端產(chǎn)品和沖壓結(jié)構(gòu)件原材料，是鉬金屬的原料制備技術(shù)和后續(xù)成形加工技術(shù)的綜合體現(xiàn)。鉬板帶材的質(zhì)量直接代表著鉬加工企業(yè)的技術(shù)水平，也是綜合型鉬企業(yè)發(fā)展必須關(guān)注的內(nèi)容［1－2］。

熱軋鉬板材廣泛應(yīng)用于高溫爐、電子元器件、發(fā)熱體等領(lǐng)域，電子行業(yè)平面顯示器和光伏行業(yè)太陽(yáng)能電池用鉬濺射靶材全部以熱軋板為主，經(jīng)過(guò)后續(xù)機(jī)加工處理而成，其年需求量在2 000 t左右，且消費(fèi)量年增長(zhǎng)率為20％～40％［3］。熱軋鉬板軋制過(guò)程中的不均勻延伸和熱裂等情況直接影響著成品鉬板及其后續(xù)加工產(chǎn)品的質(zhì)量。在實(shí)際生產(chǎn)中，了解鉬板軋制過(guò)程的影響因素并采取針對(duì)性的措施，提高現(xiàn)場(chǎng)熱軋鉬板材的質(zhì)量合格率，對(duì)提高客戶滿意度、提高資源利用率、提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益等工作有現(xiàn)實(shí)意義。

1 試驗(yàn)

試驗(yàn)用軋制設(shè)備為四輥可逆板材熱軋機(jī)，輥寬750 mm，最大軋制厚度 60 mm，最大軋制力7 000 kN。試驗(yàn)用軋制板坯厚度20 mm，單重7 kg，板坯的理化指標(biāo)符合國(guó)家《GBT 3462－2007鉬條和鉬板坯標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

表1是鉬板的軋制工藝流程，最終成品鉬板的厚度為1.3 mm。

表1 鉬板的軋制工藝流程

2 熱軋鉬板質(zhì)量影響因素分析［4－8］

通過(guò)對(duì)上述鉬板熱軋過(guò)程的跟蹤，發(fā)現(xiàn)翹曲、側(cè)彎、波浪與瓢曲以及熱裂等問(wèn)題是鉬板軋制表現(xiàn)出的主要現(xiàn)象，顯然，這些問(wèn)題的存在極大程度上影響著后續(xù)軋制及最終鉬板的質(zhì)量。

2.1 翹曲

軋制過(guò)程中鉬板離開(kāi)軋輥出口后會(huì)出現(xiàn)向上或向下的弧形彎曲，如果處理不及時(shí)，則會(huì)在后續(xù)的軋制過(guò)程中出現(xiàn)斷裂，影響整個(gè)軋制過(guò)程。軋制過(guò)程中出現(xiàn)翹曲的主要原因有：

（1）板坯加熱時(shí)上、下表面受熱不均；

（2）上輥直徑若大于下輥直徑，由于上壓力出現(xiàn)下翹；下輥直徑若大于上輥直徑，由于下壓力出現(xiàn)上翹；

（3）上下輥出現(xiàn)軸向錯(cuò)動(dòng)；

（4）上下輥的轉(zhuǎn)速不一致；

（5）變形制度不合理，一般情況下，壓下量太小易上翹，壓下量過(guò)大易下翹。

針對(duì)以上原因，首先要保證板坯整體加熱均勻，并在實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)板坯及軋機(jī)設(shè)備的實(shí)際情況確定合理的軋制工藝及道次變形量；此外，要保證軋機(jī)設(shè)備的使用穩(wěn)定性，軋制前做好設(shè)備的檢查維護(hù)，在軋制過(guò)程中出現(xiàn)鉬板的異常翹曲應(yīng)及時(shí)停車(chē)并處理。

2.2 側(cè)彎

側(cè)彎是指鉬板離開(kāi)軋輥出口后向一側(cè)彎曲，這主要是由于軋制過(guò)程中鉬板寬向上的一邊延伸大于另一邊所致。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因如下：

（1）鉬板坯斷面呈斜楔形，一邊厚另一邊?。?/p>

（2）軋輥中心線不平行及歪斜，或軋制時(shí)軋輥竄動(dòng)；

（3）鉬板寬向兩側(cè)加熱不均；

（4）鉬板送入軋輥時(shí)未對(duì)準(zhǔn)軋輥中心，或側(cè)向?qū)О灏惭b不正確；

（5）輥身兩邊溫度不一致，或一側(cè)輥頸發(fā)熱；

（6）兩邊壓下不一致，輥縫呈斜楔形。

軋制過(guò)程中出現(xiàn)輕微的鐮刀彎及跑偏時(shí)，可以及時(shí)調(diào)整兩邊壓下來(lái)糾正。鉬板向右出現(xiàn)跑偏，可以采用降落右邊壓下螺絲或抬起左邊壓下螺絲兩種辦法調(diào)整，根據(jù)情況可以采用其中一種，也可以同時(shí)采用。

2.3 波浪與瓢曲

波浪與瓢曲最常見(jiàn)于熱軋的最后幾道次，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因有：

（1）軋前鉬板坯橫斷面超差，不規(guī)整，或已有鐮刀彎；

（2）輥身溫度不均勻，中部與邊部溫差太大；

（3）軋輥磨損不均勻；

（4）前后道次的加工率分配不合理。

因此，要避免軋制過(guò)程中鉬板出現(xiàn)的波浪與瓢曲，在生產(chǎn)中對(duì)照上述幾種原因，及時(shí)采取對(duì)應(yīng)的改正措施。

2.4 熱裂

鉬板由于脆性破裂出現(xiàn)在表面或內(nèi)部的缺陷，使完整的鉬板出現(xiàn)不同程度的損壞，鉬板坯品質(zhì)是熱軋產(chǎn)品質(zhì)量的內(nèi)因。熱軋過(guò)程中的脆裂形式較多，如表面裂紋、層裂、內(nèi)部裂紋、裂邊及全部碎裂等。表面裂紋、橫向裂紋大多在熱軋的頭幾道次出現(xiàn)，而裂邊大多在熱軋較后的道次中出現(xiàn)。鉬板軋制過(guò)程中出現(xiàn)熱裂的主要原因如下：

2.4.1 鉬板坯質(zhì)量不合格

板坯中裂紋、氣泡、夾雜、疏松等缺陷及結(jié)晶組織粗大常常是導(dǎo)致熱裂的主要原因，導(dǎo)致熱軋時(shí)脆裂越易發(fā)生。生產(chǎn)中表面質(zhì)量較差的板坯，熱軋前大多進(jìn)行車(chē)皮銑面；有的先進(jìn)行鍛造。

2.4.2 熱軋前加熱工藝不正確

熱軋前加熱不均易于在熱軋時(shí)延伸不均出現(xiàn)拉裂；由于加熱溫度過(guò)高及時(shí)間過(guò)長(zhǎng)出現(xiàn)晶粒粗大，熱軋時(shí)會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部裂紋及全部碎裂。尤其當(dāng)板坯重量較大時(shí)，如加熱速度過(guò)快及保溫時(shí)間不足，由于加熱不均勻出現(xiàn)的熱應(yīng)力過(guò)大也會(huì)出現(xiàn)熱裂。

2.4.3 熱軋開(kāi)始時(shí)內(nèi)外層延伸不均

熱軋開(kāi)始時(shí)，鉬板坯溫度高而強(qiáng)度低，鉬板與軋輥的表面摩擦大，出現(xiàn)表面粘著，內(nèi)層變形的情況，由于鉬板是一個(gè)整體，表層受縱向拉應(yīng)力，內(nèi)層受縱向壓應(yīng)力，當(dāng)強(qiáng)度不足時(shí)鉬板表面出現(xiàn)較深的橫向裂紋，由于表面摩擦過(guò)大而撕裂鉬板表面出現(xiàn)表面裂紋。

熱軋時(shí)如果軋輥表面網(wǎng)紋越嚴(yán)重，板坯表面疏松越嚴(yán)重，加熱的內(nèi)外層溫度越不均勻，熱軋時(shí)越易出現(xiàn)表面裂紋和橫向裂紋。為防止表面裂紋應(yīng)經(jīng)常打磨輥面，輥面龜裂嚴(yán)重時(shí)應(yīng)及時(shí)換輥，必要時(shí)澆潤(rùn)滑油，使鉬板與軋輥之間增加滑動(dòng)，減小拉應(yīng)力。對(duì)于熱軋中出現(xiàn)輕微表面裂紋的坯料，熱軋后要銑削表面消除裂紋。

2.4.4 軋制時(shí)壓下量小使變形未深入到鉬板中心層

熱軋開(kāi)始階段由于鉬板坯厚及壓下量小，接觸弧短，鉬板內(nèi)層變形不均勻，出現(xiàn)中心層未變形或延伸最小的情況，鉬板邊部斷面呈現(xiàn)雙腰形，鉬板的中心層受拉應(yīng)力，尤其當(dāng)板坯中心層疏松嚴(yán)重及晶粒粗大時(shí)，由于表面摩擦大出現(xiàn)粘著，鉬板上表面繞上軋輥彎曲，下表面繞下軋輥彎曲，沿鉬板中心層分成兩半，出現(xiàn)中心層開(kāi)裂張嘴，生產(chǎn)中為了使變形滲透到鉬板中心層及板坯內(nèi)部的疏松良好焊合，在軋機(jī)能力允許的條件下，應(yīng)適當(dāng)加大開(kāi)坯道次壓下量，或者用直徑較大的軋輥，有時(shí)只好減小板坯的厚度。

2.4.5 寬展

熱軋時(shí)由于寬展使邊部縱向延伸小出現(xiàn)拉應(yīng)力，而且由于邊部溫降快，塑性降低，在熱軋后期常出現(xiàn)裂邊。熱軋時(shí)寬展越大，終軋溫度越低，最后幾道次壓下量越大，裂邊越易發(fā)生。

3 結(jié)論

（1）鉬板坯厚度不均總是存在的，但過(guò)大的橫向厚度不均對(duì)板形的影響往往比軋制壓力等工藝參數(shù)波動(dòng)的影響大得多。

（2）影響板形的設(shè)備因素很多，軋輥直徑越大，軋機(jī)的剛度越大，越有利于提高軋制產(chǎn)品的尺寸精度和平直度。

（3）不均勻延伸與鉬板形狀有關(guān)系，產(chǎn)品越寬，厚度越薄，不均勻延伸越敏感。

（4）熱軋時(shí)的脆裂往往是幾種原因的綜合作用，要根據(jù)具體的軋制條件具體分析。例如熱軋時(shí)出現(xiàn)全部碎裂常與鉬板坯質(zhì)量和加熱時(shí)過(guò)燒有關(guān)；熱軋時(shí)終軋溫度太低，由于鉬金屬溫降大，會(huì)加劇裂邊；厚板坯由于組織、加熱、變形的不均勻程度比薄板坯更顯著，也易于熱裂。

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