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        汽車用高等級(jí)熱鍍鋅板摩擦黑斑缺陷的控制

        2021-05-26 07:05:00魏應(yīng)磊畢玉梅
        山西冶金 2021年2期
        關(guān)鍵詞:鋼卷黑斑層間

        魏應(yīng)磊,畢玉梅

        (武漢鋼鐵有限公司制造管理部,湖北 武漢430082)

        近年來,國內(nèi)外汽車廠家對(duì)高品質(zhì)鋼板的需求愈來愈旺盛,中高檔轎車的外覆蓋件要求鋼板表面無任何影響涂漆電鍍的缺陷。同時(shí)隨著伴隨著汽車廠家工藝優(yōu)化后,普遍將3C2B工藝更新到2C1B工藝,這對(duì)外觀件的質(zhì)量提出了更高的要求,很多在原來能夠在三涂工藝下能夠覆蓋的色差類、細(xì)小類缺陷在兩涂工藝下無法遮蓋,對(duì)產(chǎn)品從煉鋼到用戶的全流程生產(chǎn)管理都提出更高要求。

        1 摩擦黑斑的形貌特征

        摩擦黑斑主要在熱鍍鋅板呈現(xiàn)黑斑狀缺陷,正光可見,無明顯手感,通常存在鋼卷外卷1~10卷,嚴(yán)重時(shí)占整個(gè)鋼卷的1/3,存規(guī)律性出現(xiàn)在鋼卷的兩側(cè)位置,如圖1所示。

        圖1 典型摩擦黑斑圖

        缺陷部位經(jīng)過微觀組織分析,存在氧化物,黑斑處的成分與正常處的成分相似。但黑斑處的w[O]比正常處多,黑斑處的w[Zn]比正常處少了,因此可以判斷黑斑處發(fā)生了氧化反應(yīng)。

        對(duì)應(yīng)在鋼卷位置有明顯指向性,對(duì)應(yīng)于鋼卷的在運(yùn)輸過程中的受力點(diǎn),如圖2所示。

        2 摩擦黑斑產(chǎn)生原因分析

        2.1 運(yùn)輸端

        從黑斑的缺陷形貌看,產(chǎn)生的根本原因是鋼卷在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)了層間搓動(dòng),導(dǎo)致在受力點(diǎn)位置出現(xiàn)因摩擦產(chǎn)生的氧化黑斑問題。而導(dǎo)致出現(xiàn)層間搓動(dòng)的原因和運(yùn)輸過程的晃動(dòng)有直接關(guān)聯(lián),為驗(yàn)證相關(guān)性,選擇鋼廠出庫相同的鋼卷進(jìn)行汽車運(yùn)輸,一車嚴(yán)格要求走高速且控制限速80 km/h,另外一輛不做要求,結(jié)果發(fā)現(xiàn)要求限速的汽運(yùn)鋼卷摩擦黑斑有明顯減輕。

        圖2 外觀對(duì)應(yīng)圖

        同時(shí)對(duì)運(yùn)輸端的鋼卷綁扎進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用鋼卷與鋼卷之間、鋼卷與車體之間更有力的綁扎方式可有效減少摩擦黑斑,如圖3所示。

        圖3 汽運(yùn)綁扎圖

        2.2 生產(chǎn)端

        鋼卷的層間錯(cuò)動(dòng)除運(yùn)輸端會(huì)造成外,熱鍍鋅卷相對(duì)于普通冷軋卷多了一層鋅層,其表面硬度相對(duì)于普冷板低,鋼卷本身是否卷取緊實(shí),包裝材料厚度是否適應(yīng),鋼卷大小是否合適也有很大關(guān)系。通過對(duì)比客戶端摩擦黑斑的數(shù)據(jù)分析得出,卷徑越大,橫向力越大,鋼卷層間運(yùn)動(dòng)力增強(qiáng),產(chǎn)生摩擦很大的概率越大,顏色越深風(fēng)險(xiǎn)越大,如圖4所示。

        圖4 不同卷重、卷寬對(duì)應(yīng)鋼卷直徑矩陣

        3 摩擦黑斑的改善措施

        3.1 運(yùn)輸端

        承運(yùn)商做好裝車加固,盡量采用船運(yùn)或火車運(yùn)輸方式合理安排鋼卷生產(chǎn)和交貨時(shí)間,避免以運(yùn)輸對(duì)表面質(zhì)量要求高的鍍層產(chǎn)品以及冷軋汽車用鋼等產(chǎn)品,火車運(yùn)輸和船運(yùn)鋼卷在運(yùn)輸過程中不易產(chǎn)生頻繁的能有效杜絕摩擦黑斑的產(chǎn)生[1]見圖5。

        圖5 摩擦黑斑與鋼卷對(duì)應(yīng)圖

        選擇汽車運(yùn)輸時(shí),盡量選擇木托架與橡膠墊片結(jié)合的方式支撐鋼卷,增加鋼卷與托架間的受力面積,減少運(yùn)輸中的晃動(dòng),同時(shí)應(yīng)該做好鋼卷與鋼卷直接、鋼卷與車體之間的綁扎,減少相對(duì)摩擦產(chǎn)生的摩擦黑斑。全程高速試驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)摩擦黑斑的改善效果非常明顯,大部分摩擦黑斑在3圈以內(nèi),平均切損量僅0.062 t,在用戶可接受的范圍內(nèi),運(yùn)輸途中顛簸造成鋼卷位移是產(chǎn)生摩擦黑斑的主因,在1+3模式裝載的鋼卷,第一卷為單獨(dú)固定位移大時(shí)也會(huì)產(chǎn)生摩擦黑斑,基本無位移的鋼卷不管是單獨(dú)固定還是與其他鋼卷一起固定,摩擦黑斑的都在外圈3圈以內(nèi)。

        3.2 生產(chǎn)端

        生產(chǎn)端主要需要做好兩個(gè)方面工作:需要優(yōu)化鋼卷的卷取張力,確保鋼卷卷取緊實(shí),避免出現(xiàn)散卷、溢出邊、層間縫隙等問題;需要對(duì)于不同的運(yùn)輸方式,選擇不同的包裝方式,特別是防撞紙板的厚度。

        4 結(jié)語

        通過對(duì)本案例的分析,熱鍍鋅鋼卷上的摩擦黑斑是由于鋼卷在運(yùn)輸過程的搖晃,導(dǎo)致層間搓動(dòng)而產(chǎn)生,該問題的解決需要在生產(chǎn)端和運(yùn)輸端同時(shí)開展工作消除。

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