裴智勇

（河鋼集團(tuán)唐鋼一鋼軋廠，河北 唐山 063000）

近幾年來，在熱軋帶鋼、熱軋薄板和熱軋中厚板的生產(chǎn)工藝技術(shù)方面取得了顯著的進(jìn)步，同時(shí)對其表面缺陷也進(jìn)行了更為精確的劃分和界定。但缺陷的在線檢測與識別還很不完善，所以仍無法完全避免成品表面缺陷的形成。所以有必要對其主要缺陷進(jìn)行統(tǒng)一判斷，如用深度、寬度、高度和頻率等指標(biāo)來判斷出不合格產(chǎn)品是否報(bào)廢，以尋求解決辦法。

1 概述

伴隨著國內(nèi)軋鋼技術(shù)的不斷自主開發(fā)與應(yīng)用，我國熱軋生產(chǎn)技術(shù)有了新的突破，熱連軋鋼質(zhì)量缺陷原因分析更加準(zhǔn)確，熱軋鋼的質(zhì)量要求特別包括：一般指標(biāo)包括成品規(guī)格允許偏差、平整度、彈性、尺寸等；角缺陷指標(biāo)包括蛇形角偏差、局部偏差值等高點(diǎn)、塔型和楔塊；帶鋼表面和內(nèi)部的缺陷包括夾雜物、拉拔、表面清潔度、裝配、氣泡、壓片、壓邊和織帶。不過在實(shí)際過程中成品生產(chǎn)質(zhì)量仍達(dá)不到理想水平標(biāo)準(zhǔn)。主要針對熱軋鋼板的質(zhì)量通病，采取有效的控制措施，運(yùn)用分類分析法，建立系統(tǒng)的控制體系，通過缺陷分類的不同，可以快速地進(jìn)行缺陷分析，并隨著時(shí)間的推移更好地控制熱軋鋼的質(zhì)量。

2 熱軋帶鋼表面檢測系統(tǒng)

熱連軋機(jī)表面質(zhì)量檢查通常只檢查熱軋帶鋼的尾部外觀。該方法僅對短帶材表面質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢測，無法及時(shí)反映帶材的整體表面質(zhì)量，從而使下一步工作難于開展，易造成使用者質(zhì)量異議。此外，由于缺乏有效的板面質(zhì)量檢測手段，不能提供軋輥更換優(yōu)化指導(dǎo)，不能準(zhǔn)確確定產(chǎn)品的質(zhì)量等級，造成不必要的產(chǎn)品質(zhì)量問題熱連軋表面質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)是當(dāng)前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一，與Parsytec 相比，Parsytec 的攝像機(jī)表面檢測系統(tǒng)更具代表性。唐鋼一鋼軋廠熱軋車間保證了產(chǎn)品的表面質(zhì)量，符合下道工序生產(chǎn)及市場對優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的要求，安裝了一套帶鋼表面質(zhì)量在線檢測裝置，使用效果良好。控制熱軋生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量。帶鋼表面質(zhì)量在線檢測裝置，采用CCD 高速攝影系統(tǒng)，安裝于熱軋輥上下表面掃描CCD 高速攝影系統(tǒng)，將帶鋼表面質(zhì)量數(shù)據(jù)輸入圖像處理系統(tǒng)。當(dāng)帶材表面質(zhì)量異常時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入缺陷識別程序。利用圖像處理和模式識別技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)定義，自動(dòng)識別帶鋼上下表面的缺陷，根據(jù)缺陷的嚴(yán)重程度，對缺陷進(jìn)行分類，并采取相應(yīng)的報(bào)警措施。該系統(tǒng)可在多個(gè)終端顯示和記錄帶鋼缺陷的圖像和數(shù)據(jù)。熱連軋機(jī)組基本自動(dòng)化系統(tǒng)和過程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行地面檢測，最終把條、態(tài)、種、速、寬、長數(shù)據(jù)與表面質(zhì)量檢測結(jié)果結(jié)合起來，形成每卷?xiàng)l質(zhì)量的完整信息。

3 熱軋鋼板常見表面缺陷分類

3.1 表面缺陷

目前，國內(nèi)外對熱軋鋼板表面缺陷分類已有了統(tǒng)一的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，由于各種因素如原因和形狀的不同，板材表面缺陷共分為33 種類型。但不同種類之間有可能相互關(guān)聯(lián)，而且從外觀上看，許多缺陷也非常相似，比較容易造成混淆。

3.2 板形缺陷

①中浪：沿著縱向呈波浪式起伏，多出現(xiàn)在薄板或軟板上；②邊浪：薄型、低碳鋼產(chǎn)品多見，邊緣呈波浪狀起伏；③紋樣基底不平整：紋樣基底有明顯凸起和凹陷，呈魚鱗狀，沿縱帶分布，有的沿板面分布。

3.3 全卷外觀缺陷

①塔型：類似塔型，常用于軋制厚規(guī)格產(chǎn)品；②疏松度：疏松度的層間間隙，厚規(guī)格產(chǎn)品軋制中間隙較大；③錯(cuò)層：層與層之間或多層與層之間不均勻分布，多數(shù)用于軋制厚規(guī)格產(chǎn)品；④吊壞：卷底兩個(gè)頭部的單獨(dú)部分被損壞，兩層卷底之間有空隙；⑤塌卷：其外觀呈橢圓或不規(guī)則圓形。

3.4 成分性能

①一種或多種成分超出計(jì)劃鋼號規(guī)定的范圍；②超拉力強(qiáng)度：超拉力強(qiáng)度超出計(jì)劃鋼號范圍；③延伸超出范圍：延伸量超出計(jì)劃鋼數(shù)量的要求。

4 熱軋鋼板常見表面缺陷分析

4.1 麻點(diǎn)

鋼片表面上有個(gè)凹凸不平的粗麻點(diǎn)，又稱面麻，通常為連續(xù)成片，有的呈局部或周期性分布，這是因?yàn)檩佔(zhàn)淤|(zhì)量不好，表層硬度不均勻，還可能失去冷硬層，磨損不均，制成品孔軋槽磨損、銹蝕或粘結(jié)斷裂，加熱時(shí)，板坯氧化嚴(yán)重，軋制時(shí)鐵皮壓在表面，脫落形成細(xì)小的凹坑。

4.2 折疊、劃傷

出現(xiàn)的原因是導(dǎo)軌板加工不良或磨損嚴(yán)重，邊沿不光滑，導(dǎo)引裝置安裝不正確，因軋制壓力過大而造成刮痕，熱軋帶鋼，軋輥，冷床上移鋼，導(dǎo)軌板或孔型粘連造成劃痕，翻轉(zhuǎn)設(shè)備有尖角，翻轉(zhuǎn)件經(jīng)過時(shí)刮傷，或煤氣中含硫大，滑塊易結(jié)塊，造成板坯表面斷裂、刮痕。

4.3 夾雜

夾雜為非金屬夾雜，這與鋼的表面有一定的深度，常為點(diǎn)狀、條狀或塊狀分布，顏色有暗紅、淡黃色等。形成原因主要是鋼錠、坯面原帶非金屬夾雜未清除而軋入坯面；當(dāng)爐頂或爐頭受熱時(shí)，耐火材料、煤灰、煤渣落到鋼坯的表面，并因軋件表面未清潔而被軋到表面上；另外，由于軋機(jī)周圍的環(huán)境不干凈，可能導(dǎo)致軋件表面粘有非金屬夾雜。

4.4 結(jié)疤

疤痕是鋼的表面上有疤痕的金屬片，表現(xiàn)為分布不規(guī)則、大小不一、深淺不一的結(jié)疤，常為夾雜在結(jié)痕下方，其原因是鑄錠操作不當(dāng)，將散落的鋼水或?yàn)R出的鋼水粘在模壁上，軋制后鑄錠表面會因粘著模具、凸包、網(wǎng)紋、重皮或翻皮等缺陷而留下疤痕或疤痕。滾動(dòng)時(shí)形成的傷疤，磨削時(shí)，由于磨孔前面有飛翅而形成的表面。磨削面或磨槽表面磨損嚴(yán)重，軋制后留下的疤痕，有的是因?yàn)榘迮魃系摹昂殹睕]有清除。

4.5 裂紋

主裂紋為縱裂、橫裂和星裂；就鋼的橫截面而言，裂紋根部很尖，有一定深度，且與表面垂直，周圍存在嚴(yán)重的脫碳和非金屬夾雜現(xiàn)象。造成這一現(xiàn)象的原因是初生坯殼厚度不均、薄處應(yīng)力集中、或坯殼內(nèi)外溫差引起的熱應(yīng)力，鋼的靜壓力抵抗坯殼在厚度方向上的凝固收縮所產(chǎn)生的應(yīng)力等，當(dāng)應(yīng)力超過坯殼的拉伸強(qiáng)度時(shí)就會產(chǎn)生裂紋。

4.6 輥印

軋輥印痕是由軋輥表面缺陷引起的。大部分是上肉和下肉(其中也包括網(wǎng)紋)。軋輥表面缺陷形狀是判斷軋輥印痕的主要依據(jù)。有規(guī)律的缺陷（這里一般是缺陷的間隔長度一定），然后通常是由輥?zhàn)赢a(chǎn)生，又可根據(jù)輥距的長度和位置來判斷所生產(chǎn)的輥?zhàn)宇愋?。常見缺陷見下圖1

圖1 常見缺陷

5 防止熱軋鋼板表面缺陷產(chǎn)生的措施

5.1 麻點(diǎn)

①換輥時(shí)，要仔細(xì)檢查輥?zhàn)佑袩o嚴(yán)重銹蝕；②磨損輥或孔型應(yīng)及時(shí)更換；③改進(jìn)軋輥材質(zhì)，提高耐磨性，并保持良好冷卻，使用熱軋機(jī)油，降低磨損，提高輥道耐磨性；④調(diào)節(jié)材料加熱溫度，保持正壓，減少氧化氣，對于某些易氧化、易脫皮的合金鋼，應(yīng)將鐵皮涂于其表面，以防止受熱；⑤滾壓前或滾壓過程中，用高壓水、壓縮空氣清除滾壓表面的氧化鐵。

5.2 折疊、劃傷

①切削的導(dǎo)向板應(yīng)符合要求，邊緣光滑；②適當(dāng)調(diào)節(jié)導(dǎo)向裝置；③去除滾道、滾道上蓋板、移鋼及翻鋼設(shè)備尖角；④需對運(yùn)輸輥道進(jìn)行檢查，及時(shí)排除故障。

5.3 結(jié)疤

①改善鑄錠、模具或連鑄操作，提高鑄錠質(zhì)量；②加強(qiáng)鋼錠、坯料的質(zhì)量檢查，對于有缺陷的坯料，必須清除后再進(jìn)行生產(chǎn)；③軋輥嚴(yán)格刻制，及時(shí)更換磨損嚴(yán)重的導(dǎo)護(hù)板、軋槽，防止刮傷軋件。

5.4 裂紋

①改進(jìn)煉鋼、連鑄冶金質(zhì)量，提高連鑄坯表面質(zhì)量，對不合格鑄坯嚴(yán)格檢驗(yàn)，禁止投產(chǎn)；②加熱溫度嚴(yán)格控制；③改進(jìn)滾軋系統(tǒng)，防止不均勻冷卻，采用均勻壓下，合理的鋼道次翻轉(zhuǎn)；④軋制過程中合理的控冷，冷卻均勻。

5.5 花紋板高度不夠

嚴(yán)密壓花滾筒，增加壓力并及時(shí)更換滾筒。熱連軋鋼帶產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，在此過程中，對產(chǎn)品缺陷的控制是很困難的，因此需要有更好的技術(shù)和更多的經(jīng)驗(yàn)才能逐步完善。

5.6 輥印

利用生產(chǎn)間隙檢查各輥道（包括工作輥、輸送輥、夾送輥、助卷輥、托輥等）表面有無缺陷，及時(shí)消除輥道缺陷，例如僅在帶鋼頭部或尾部幾圈發(fā)現(xiàn)輥印，產(chǎn)生的原因多由于在卷曲過程中負(fù)責(zé)壓頭或壓尾的助卷輥表面的缺陷造成，可對助卷輥進(jìn)行重點(diǎn)檢查，視情況打磨或更換缺陷輥道。

6 結(jié)語

總之，熱軋板帶制品是鋼材的主要品種之一，隨著其在各個(gè)方面的應(yīng)用和發(fā)展，用戶對產(chǎn)品的要求也越來越嚴(yán)格。并且用戶在注重鋼板質(zhì)量的同時(shí)，對于產(chǎn)品的外觀質(zhì)量也越來越重視和關(guān)注。從很大程度上說，外觀質(zhì)量是熱軋鋼板質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。如產(chǎn)品外觀質(zhì)量不合格，在生產(chǎn)過程中，既要保證產(chǎn)品的性能，又要注重產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，這樣才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。