亓 建，劉 軍，岳 華，李彥軍

（山鋼股份萊蕪分公司，山東 萊蕪271104）

H型鋼表面缺陷的修磨判定

亓 建，劉 軍，岳 華，李彥軍

（山鋼股份萊蕪分公司，山東 萊蕪271104）

萊鋼承接的YAMAL項目產(chǎn)品，用戶對質(zhì)量要求比較嚴(yán)格，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的缺陷判定限不能完全滿足加工使用要求。產(chǎn)品表面的裂紋、折疊、壓入等缺陷，僅從直觀上觀測難以確定缺陷深度和影響基體的范圍，需要通過修磨以嚴(yán)于原產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求判定。

H型鋼；表面缺陷；裂紋；判定

1 前言

萊鋼于2014年底承接了俄羅斯亞馬爾半島液化天然氣項目（簡稱YAMAL項目）中S355NL與S275J2等級別H型鋼產(chǎn)品的大量訂單，截至2016年一直處于訂單交貨狀態(tài)。YAMAL項目中的S355NL與S275J2鋼種產(chǎn)品，生產(chǎn)的合格產(chǎn)品先交于中海油、巨濤等國內(nèi)客戶加工成構(gòu)架等結(jié)構(gòu)件后，再運輸?shù)結(jié)AMAL項目中進(jìn)行安裝使用。由于多數(shù)歐標(biāo)產(chǎn)品的規(guī)格尺寸與國內(nèi)產(chǎn)品的規(guī)格尺寸相差較大，生產(chǎn)設(shè)備匹配和工藝參數(shù)控制有難度，易造成缺陷量的擴(kuò)大；且該部分產(chǎn)品涉及國內(nèi)重點用戶的加工使用和國外重點項目的最終使用，對H型鋼表面質(zhì)量的要求比較嚴(yán)格，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的缺陷判定限不能完全滿足加工使用要求，因此生產(chǎn)現(xiàn)場對表面缺陷的精整處理和判定尤為重要。

2 主要表面缺陷與成因

萊鋼在YAMAL項目產(chǎn)品的生產(chǎn)中，S355NL與S275J2鋼種產(chǎn)品的主要表面缺陷為壓入、結(jié)疤、折疊和裂紋等。其中，壓入缺陷數(shù)量最多，產(chǎn)生原因主要為規(guī)格尺寸調(diào)整中，坯料與軋輥接觸面擠壓形成的多余部分，后續(xù)軋制時被切下壓入型鋼表面形成缺陷，根據(jù)切下的形狀和軋制情況的不同而形成飛邊壓入、折疊等缺陷。鋼坯未清理干凈會在型鋼成品表面形成結(jié)疤，軋制中異物壓入后脫落的凹坑在后續(xù)軋制中未能焊合，也會形成類似結(jié)疤狀缺陷。型鋼表面裂紋的出現(xiàn)一般與鋼坯氣泡、夾雜物過多等因素有關(guān)，也與軋制生產(chǎn)時的加熱、冷卻及坯料延伸寬展等因素有關(guān)。現(xiàn)場生產(chǎn)的成品裂紋缺陷主要為近終型鋼坯局部未清理干凈造成，缺陷主要位于軋材的頭尾部，波及兩個定尺的成品。

3 缺陷的標(biāo)準(zhǔn)要求與修磨判定

萊鋼YAMAL項目產(chǎn)品的表面質(zhì)量執(zhí)行BS EN 10163-3標(biāo)準(zhǔn)等級C子級2。在該項條款中，型鋼表面缺陷在不超過表1中極限值時，可認(rèn)為是生產(chǎn)過程中的固有缺陷，允許存在，且允許不考慮其數(shù)量。

表1 等級C缺陷最大允許深度

3.1 缺陷的使用表現(xiàn)

在實際檢驗和交貨中，對型鋼腹板裂紋、表面結(jié)疤、壓入等缺陷，盡管深度遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)允許公差，但其表觀質(zhì)量較差，車間現(xiàn)場判定和用戶驗收均認(rèn)為其質(zhì)量不合，如圖1（HE600B規(guī)格腹板厚度15.5mm）、圖2（HE400A規(guī)格腹板厚度11mm）所示。

圖1 HE600B裂紋缺陷宏觀外貌與金相組織

圖2 HE400A裂紋缺陷宏觀外貌與金相組織

圖1、2所示裂紋沿著軋制方向呈直線狀。金相分析兩塊試樣，缺陷周圍組織正常、無脫碳，為軋制裂紋；深度均小于等級C要求的1.2mm；宏觀形貌較差，用戶接收和使用困難；現(xiàn)場判定應(yīng)修磨后交貨。

YAMAL項目型鋼產(chǎn)品訂單實際兌現(xiàn)過程中，表面缺陷按EN10063-2標(biāo)準(zhǔn)等級C進(jìn)行判定時，收貨方是無法接受的。產(chǎn)品表面缺陷在收貨方加工處理后仍舊非常明顯,在噴刷防銹漆后呈現(xiàn)線狀凸起、凹坑、麻面等情形，收貨方、施工監(jiān)理和業(yè)主均無法接收。

按照用戶要求和萊鋼型鋼特點，表面驗收標(biāo)準(zhǔn)以不影響使用為原則，裂紋缺陷深度不能直接觀測到底部的裂紋缺陷和深度超出0.5mm的結(jié)疤、壓入缺陷均要精整修磨。

3.2 缺陷修磨判定

為確保YAMAL用戶使用和萊鋼產(chǎn)品的充分利用，提高雙方效益，需對存在表面缺陷的產(chǎn)品重新制定一個修磨判定準(zhǔn)則來指導(dǎo)檢驗。結(jié)合缺陷產(chǎn)品精整處理的經(jīng)驗和實際驗證過程，并經(jīng)使用方加工試用，確認(rèn)在0.3mm及以下的壓入、裂紋、凹坑等表面缺陷基本不影響加工使用情況下可直接放行；0.3mm以上的表面缺陷，根據(jù)型鋼基體厚度的不同，可修磨使用的缺陷，深度標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 低于最小厚度的允許修磨量

修磨后的表面缺陷判定原則。首先必須保證修磨缺陷修磨的邊緣與原軋制表面的交界面圓滑無棱角；修磨清理的寬度不得小于深度的5倍；修磨清理清理后的型鋼厚度尺寸必須在允許偏差范圍內(nèi)。型鋼表面缺陷修磨，對于厚度小于最小允許厚度的修磨面，應(yīng)滿足總修磨面不能超過C級表面的15%的條件。

按照H型鋼的表面形狀，缺陷修磨的判定主要有R角和平板面兩種類型。

對R角的缺陷修磨，其直觀檢驗和判定應(yīng)符合以下條件：修磨后R角底部無裂紋、折疊痕跡，修磨無明顯溝槽現(xiàn)象；R角兩邊修磨部分圓滑無棱角，與基體平緩過渡。

對型鋼腹板或翼緣的表面缺陷修磨，其直觀檢驗和判定應(yīng)符合以下條件：裂紋缺陷要修磨至裂紋完全消失，修磨清理的邊緣與原軋制面的交界處圓滑過渡、無棱角，手觸光滑、無臺階感；用深度尺或塞尺與鋼直尺配合測量修磨深度不超出修磨要求，原軋制面厚度與修磨深度的差值不小于公差最小厚度。

4 結(jié)語

型鋼表面缺陷的合格判定和判斷是否修磨，用戶的使用要求是最重要的條件；一些表面缺陷，如裂紋、折疊，僅從直觀上觀測難以確定缺陷深度和影響基體的范圍，需要通過修磨判定。萊鋼YAMAL產(chǎn)品按現(xiàn)行方法控制完全嚴(yán)于標(biāo)準(zhǔn)要求。裂紋、折疊等連續(xù)性缺陷需要進(jìn)行精整處理，增加了工序成本和廢品率。因此生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)此類表面缺陷后，生產(chǎn)與檢驗人員應(yīng)盡快確認(rèn)缺陷的長度、深度、表面的分布、頻次等相關(guān)信息，及時準(zhǔn)確反饋生產(chǎn)組織以作出決策。

TG335.4

B

1004-4620（2017）04-0072-02

2016-11-24

亓建，男，1978年生，2003年畢業(yè)于河南科技大學(xué)金屬材料工程專業(yè)?，F(xiàn)為山鋼股份萊蕪分公司型鋼廠工程師，從事質(zhì)量技術(shù)管理工作。