楊付海 , 張永鋼

(新疆八一鋼鐵股份有限公司軋鋼廠)

1 問題的提出

某廠生產的海藍彩涂板運輸至新疆南疆某市，兩批貨打開包裝后，均發(fā)現(xiàn)帶鋼上表面有斷續(xù)局部灰白背面漆與海藍面漆漆膜發(fā)生粘結的缺陷，嚴重影響使用。兩批彩板重量共1243t，是一起重大質量事故。

2 背景描述

兩批0.5×1200(mm)海藍彩板共計1243t，用于新疆南疆某市在建毛巾廠屋頂板。由于現(xiàn)場施工采用鋼構壓型機只能用寬598mm的彩卷壓型(單張屋頂板長48.4m)。因施工現(xiàn)場無縱剪機，該施工單位委托烏市一家開平廠對寬1200mm的海藍彩涂卷進行縱剪，卷取簡易打包(兩卷一包)后用汽車長途運送到新疆南疆某市施工現(xiàn)場再壓型施工。

施工單位反饋，在開平廠縱剪時就發(fā)現(xiàn)幾乎每卷彩卷開卷后都不同程度存在著海藍面漆上粘有斷續(xù)無規(guī)則分布的背面漆小白點。小白點輕者可用手拂去，重者用手指甲可以刮掉，小白點抹去后則露出海藍面漆，面漆完好，無破損。開平廠卷取機卷取時是無張力或小張力卷取，鋼卷下線后有塌卷現(xiàn)象。

在南疆某市施工現(xiàn)場調查，發(fā)現(xiàn)鋼卷經長途運輸后包裝破損，鋼卷大多呈塌卷或塔卷，由于鋼卷內徑與開卷機漲軸扇形塊直徑不符，鋼卷無法漲緊，漲開后鋼卷旋轉呈橢圓形，鋼卷變形嚴重。施工壓型現(xiàn)場，幾乎每卷開卷后板面上斷續(xù)都有云霧狀小白點分布，尤其在鋼卷的內圈200m內小白點密布 ，最后壓型的3～5張板(每張長48.4m)上密布小白點。

顯微鏡下觀察施工現(xiàn)場板面出現(xiàn)的小白點，顯示是挫傷造成的。 這種小白點無法摳除，小白點以下是凹坑，肉眼可見下方露出鋅層，海藍面漆連續(xù)性已破壞。見圖1、圖2。

圖1 面漆上的小白點

圖2 小白點放大圖

經查，合同O2A0000531(海藍0.5mm×1200mm)為2012年7月10-12日連續(xù)生產，重量293t、共66卷；合同號O2A0000740(海藍0.5mm×1200mm)為2012年8月15-18日連續(xù)生產，重量950t、共217卷。所用面漆及背面漆涂料全部為江蘇某化工集團生產。

鋼卷出廠時面漆涂層厚度、光澤度、色差、鉛筆硬度、耐溶劑擦拭MEK、球沖試驗等各項性能指標全部合格，鋼卷卷形質量、板型質量也均合格，即在彩涂在產線卷取前后至包裝發(fā)貨期間，一直未發(fā)現(xiàn)面漆與背面漆粘結的缺陷。

3 原因分析

3.1 粘結產生原因

對海藍彩涂板背面漆膜厚度，背面漆耐溶劑擦拭次數(shù)MEK值，涂料耐刮擦性、鈍化膜膜重指標進行分析。

(1)背面漆膜厚度：合同設定背面漆膜厚在4～6μm，而此批海藍彩涂板背面漆膜厚多數(shù)在中下限(3～5μm)。背面漆膜厚偏薄，當受外力擠壓時漆膜表面組織易被破壞，造成背面漆脫落。

(2)背面漆耐溶劑擦拭指標MEK值及涂料耐粘結性狀況。

彩板涂層的耐溶劑指標MEK是反映漆膜的膠聯(lián)密度的的指標，膠聯(lián)密度越高，漆膜的耐溶劑擦拭性越好，相應的漆膜硬度、附著力也越高。漆膜的耐MEK指標偏低會對粘結產生一定的影響。當時如合同無特殊要求，彩涂機組對背面漆耐MEK性能一般不做檢測，但在涂料采購時對背面漆的耐MEK性能規(guī)定不得低于50次。通過對缺陷彩板性能檢測，發(fā)現(xiàn)此批海藍彩涂板灰白背面漆的耐MEK次數(shù)多為20～30次，遠低于背面漆的MEK指標(MEK≥50次)。分析認為，這批背面漆涂料質量存在缺陷，MEK次數(shù)偏低，容易造成彩板面背漆粘結。

追溯此次彩板面背漆粘結，質量異議彩板主要是用批號為C12052801的海藍面漆和批號為C12071081、C12072581的灰白背面漆生產的。在涂料方面批號為C12071081、C12072581兩批灰白背面漆的耐MEK次數(shù)低于50次的標準，灰白背面漆的膠聯(lián)密度不夠，從而造成背面漆與基板的附著力差，在一定程度上產生粘結缺陷。

(3)鈍化膜膜重指標。

鈍化膜膜重是衡量彩涂板前處理質量的一項重要指標，對保證涂層與基板間的附著力起著至關重要的作用。彩涂生產工藝要求鈍化膜膜重在15～30mg/m2。當鈍化膜膜重偏低(<15mg/m2)，造成基板上局部未覆蓋上鈍化液，未覆蓋上鈍化液的地方涂層與基板間的附著力降低，漆膜易脫落，造成粘結。

當鈍化膜膜重偏高時(>30mg/m2)，多余的鈍化液經固化烘烤會在基板上以粉末狀析出，粉末狀析出的部位涂層與基板間的附著力會降低，漆膜易脫落，造成粘結。

由于當時生產工藝規(guī)定，彩涂鈍化膜膜重檢測每周送檢一次，其它時間不做檢測，這對彩涂鈍化膜膜厚控制帶來滯后性和不確定性。不能及時反映彩涂前處理的鈍化質量。

3.2 挫傷產生原因

根據(jù)開平廠和施工現(xiàn)場實際情況，認為彩板發(fā)生挫傷的主要原因有：(1)開平廠卷取時鋼卷未卷緊，鋼卷較松，造成塌卷，產生挫傷；(2)縱剪后的鋼卷由烏魯木齊經汽車長途運輸運至南疆施工現(xiàn)場，距離>1000km,需要穿越天山，運輸過程中不可避免的晃動，會造成鋼卷層間錯動，產生漆膜挫傷；(3)壓型現(xiàn)場吊卷時用鋼絲繩多次起吊，也會造成層間滑動；(4)施工現(xiàn)場壓型開卷機漲軸漲開后未漲緊，鋼卷旋轉呈橢圓形，層間也會產生挫傷。

4 改進措施

4.1 工藝參數(shù)及操作規(guī)程改進

為防止此類質量事故的再次發(fā)生，對彩板工藝制度、操作規(guī)程進行了優(yōu)化：(1)將背面漆耐MEK≥50次列入彩涂背面漆性能檢測要求。(2)將背面漆膜厚由4～6um調整到5～7μm，生產過程中背面漆膜厚增加，漆膜在受外力擠壓時漆膜可以起到緩沖作用，避免出現(xiàn)背面漆粘結；(3)增加鈍化膜重檢測檢測頻次，由每周檢測一次改為每班送檢一次，鈍化膜厚重控制在15～30mg/m2。

4.2 關于涂料質量要求

為解決彩板背面漆粘結質量缺陷，要求涂料供應商調整涂料配方，保證背面漆耐MEK次數(shù)≥50次。通過涂料供應商對灰白背面漆配方的調整后，背面漆在彩涂生產現(xiàn)場使用，MEK性能明顯提高，目前由20～30次提高到MEK≥100次。

4.3 板溫控制

針對此次質量事故，對產線生產工藝參數(shù)進行了梳理。發(fā)現(xiàn)在該批海藍彩板生產期間，彩涂固化爐板溫儀出現(xiàn)故障不能正常測溫，焚燒爐操作工不能在工控機上實時監(jiān)控板溫儀所測板溫，只能憑經驗依靠固化爐內的各段實際溫度來控制板溫，對板溫控制帶來一定的風險和不穩(wěn)定性，間接影響到產品質量。

為此制定了以下措施：立即修復彩涂板溫儀，對板溫儀進行重新標定，并計劃重新選型適合彩涂機組工藝要求的板溫儀；對板溫檢測要求班中每2小時用測溫紙測溫一次；并與板溫儀比對，并要求操作工如實記錄板溫儀檢測板溫。

5 結束語

針對此次八鋼海藍彩涂板漆膜粘結的缺陷，現(xiàn)場采取了一系列措施：

(1)對彩涂板溫儀進行修復更換，保證設備功能精度 。

(2)優(yōu)化了彩涂生產工藝，將背面漆膜厚適當提高到合同要求的中上限，將背面漆的MEK性能指標列入檢測范圍；增加鈍化膜膜重的日常檢測頻次。

(3)對涂料質量加強管控，及時調整規(guī)范涂料性能。

措施實施后 生產檢驗結果表明，彩涂板漆膜粘結的缺陷得到了有效消除，提升了彩涂板的產品質量。