亓增艷，侯元新，劉文憲，劉軍燕

（山東泰山軋鋼有限公司，山東 濟(jì)南271100）

1 前 言

太陽能熱水器以其節(jié)能環(huán)保的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在家電行業(yè)占據(jù)了一席之地，熱水器的質(zhì)量是消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)，熱水器內(nèi)膽涂搪設(shè)計(jì)使熱水器的耐用性進(jìn)一步提高。制作太陽能內(nèi)膽用冷軋鋼帶要求具有良好的沖壓性、搪瓷性和焊接性等。但是太陽能內(nèi)膽用冷軋鋼帶在使用過程出現(xiàn)了焊接開裂、沖壓起皺、搪瓷不均勻的問題，導(dǎo)致廢品率增加，在嚴(yán)重影響交付率的同時(shí)，也為后續(xù)成品使用埋下了隱患。根據(jù)客戶對(duì)太陽能內(nèi)膽用冷軋鋼帶質(zhì)量要求，通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝，成功開發(fā)出太陽能內(nèi)膽用冷軋鋼帶。

2 產(chǎn)品開發(fā)及工藝優(yōu)化

產(chǎn)品技術(shù)要求。板形平直，不平度≤2 mm；厚度均勻且厚度偏差控制在-0.02～0 mm；板面粗糙度均勻，鋼帶表面無肉眼可見黑斑、劃傷、擦傷、粘結(jié)、劃痕、硌印、鐵銹等缺陷，沖壓、焊接無開裂。

產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程：熱軋?jiān)稀嵯础堉啤v切卸張→退火→平整→精整→包裝入庫。

2.1 冷軋?jiān)腺|(zhì)量控制

化學(xué)成分控制。太陽能內(nèi)膽用冷軋鋼帶化學(xué)成分控制見表1。

表1 化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） %

對(duì)熱軋鋼帶的夾雜物及金相組織進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果見表2、圖1、圖2。由表2 及圖1、圖2 可見，熱軋鋼帶的夾雜物及金相組織均符合要求。

2.2 酸洗鋼帶表面質(zhì)量控制

為保證酸洗鋼帶的表面質(zhì)量，酸洗時(shí)運(yùn)行速度控制在100 m/s以內(nèi)。為了提高酸洗鋼帶邊部吹掃效果，設(shè)計(jì)制作了防止鋼帶堆鋼的吹掃裝置。該裝置與目前鋼帶吹邊裝置相比，上吹風(fēng)管可升降，提高了吹掃效果，降低了壓縮空氣的消耗，有效防止了發(fā)生鋼帶堆鋼的現(xiàn)象，既保證了鋼帶表面的水分快速吹干，省時(shí)省力，又提高了生產(chǎn)效率。

表2 金相檢測(cè)數(shù)據(jù)

圖1 晶粒度狀態(tài)

圖2 夾雜物狀態(tài)

2.3 軋制及卸張工藝

1）為保證產(chǎn)品的沖壓性能，總變形率控制在55%～65%，軋制末道次厚度按1.51 mm（平整預(yù)留量）進(jìn)行控制，軋制實(shí)例見表3。

表3 3.5 mm酸洗板軋制1.5 mm產(chǎn)品實(shí)例

2）為保證產(chǎn)品的厚度精度，1 700 mm 六輥HC軋機(jī)AGC工藝控制系統(tǒng)升級(jí)為S7-400西門子PLC和FM458模塊控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼帶厚度的高精度控制，厚度偏差達(dá)到了±0.01 mm。

3）為提高產(chǎn)品的表面及板形質(zhì)量，上下工作輥的輥徑差控制在0.05 mm，軋輥的表面達(dá)到了光潔無裂紋、壓痕、斑點(diǎn)、刮傷軟點(diǎn)、刀花、顫紋等缺陷，輥身硬度達(dá)到了93 HSD以上。

4）在退火前轉(zhuǎn)縱切機(jī)組進(jìn)行松卷卸張，松卷時(shí)張力按階梯張力進(jìn)行控制，提高了退火時(shí)板面清潔度，避免了粘結(jié)缺陷的產(chǎn)生。

2.4 退火工藝優(yōu)化

1）升溫時(shí)間及升溫速度控制：升溫速度過快或過慢對(duì)再結(jié)晶溫度均有一定程度的影響，退火升溫速率控制在45～50 ℃/h。

2）保溫溫度、保溫時(shí)間控制：連續(xù)升溫到700 ℃時(shí)，鋼板內(nèi)晶粒已全部發(fā)生再結(jié)晶，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，冷熱點(diǎn)溫差逐步縮小，保溫12 h 后停止加熱。

3）冷卻速度控制：保溫結(jié)束后，帶加熱罩緩慢冷卻悶罩2 h。

4）為保證退火鋼卷的表面質(zhì)量，要求退火爐保護(hù)氣體氫氣的純度達(dá)到99.999%。為提高退火爐氣氛循環(huán)效果，以65 kW的大功率強(qiáng)對(duì)流循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)氣體循環(huán)，消除了鋼帶板面存在的積碳、發(fā)烏、粘結(jié)等缺陷。

2.5 平整工藝

為進(jìn)一步提高產(chǎn)品的厚度精度，在平整機(jī)組安裝了X 射線測(cè)厚儀。根據(jù)成品厚度輸入值和實(shí)際厚度波動(dòng)值，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)整軋制力，在保證產(chǎn)品性能穩(wěn)定的同時(shí)也提高了產(chǎn)品厚度的均勻性，避免了產(chǎn)品沖壓成型過程對(duì)模具的損傷。

3 產(chǎn)品金相檢測(cè)檢驗(yàn)

對(duì)產(chǎn)品的金相組織進(jìn)行了檢驗(yàn)，晶粒度等級(jí)6.5 級(jí)，滿足了晶粒度6～8 級(jí)的質(zhì)量要求。組織狀態(tài)為鐵素體+CO游離滲碳體，滿足了客戶對(duì)成品的金相組織要求。金相檢測(cè)結(jié)果見圖3、圖4。

圖3 晶粒度狀態(tài)

圖4 夾雜物狀態(tài)

4 結(jié) 語

通過對(duì)化學(xué)成分進(jìn)行控制，對(duì)酸洗鋼帶表面質(zhì)量進(jìn)行控制，對(duì)軋制及卸張工藝進(jìn)行調(diào)整，對(duì)退火及平整工藝進(jìn)行優(yōu)化，確定了太陽能內(nèi)膽用冷軋鋼帶生產(chǎn)工藝技術(shù)，解決了太陽能內(nèi)膽用冷軋鋼帶存在的焊接開裂、沖壓起皺、搪瓷不均勻的問題，滿足了客戶對(duì)太陽能內(nèi)膽用冷軋鋼帶的質(zhì)量需求。