钢板表面横裂纹质检方法探索与实践

2012-10-13范志永程永固王国伟武鹏文李杰武

河南冶金 2012年6期

范志永程永固王国伟武鹏文李杰武

(安阳钢铁股份有限公司)

0 前言

近年来，安钢高效品种板比率不断提高，在中厚板表面质检中发现了一种“特殊裂纹”，与以往的“纵裂纹”、“龟裂”、“金属夹杂开裂”等裂纹的外貌形状、分布位置等存在一定差异，最显著地特征就是细小、不易发现，因其与轧制方向呈一定夹角，习惯称之为“横裂纹”缺陷。

由于横裂纹缺陷缝隙极其细小，在常规质检方式下极难发现，漏检、库内复检、质量异议都曾发生。同时，由于生产现场过钢速度快，单块钢板的质检时间仅为50 s左右，在如此短的时间内快速、准确识别“横裂纹”，确实是一个质检难题。为了解决这一难题，对钢板表面横裂纹展开了质检方法的探索与实践，以确保在现有质检条件下实现横裂纹的快速、准确识别。

1 钢板表面横裂纹描述及传统质检方法的缺陷

钢板表面横裂纹开裂走向基本与钢板轧制方向呈30°～90°夹角，分布位置、数量、状态、大小各异，具有一定的深度和长度，破坏了钢板的纵向连续性，是一种对钢板使用危害极大的质量缺陷。带有横裂纹缺陷的钢板经加工变形后，细小的裂纹就会开裂。钢板表面横裂纹原始图、低倍照片、冷弯试验图片如图1、图2、图3所示。

板材外观质检通常采用的是人工目测检查，观察物体时人们一般也习惯于直视、顺光，因为这样具有不刺眼、不易产生光晕、视觉疲劳等优点。在强光、顺光的环境下基本可以满足常规质量缺陷的识别，但对“横裂纹”缺陷识别能力较差。

2 钢板表面横裂纹逆光模拟实验及方法探索

在长期质检实践中，通过不断摸索及查阅相关检查资料，发现一些特殊行业在检查细微表面质量采用“逆光检查”，如汽车出厂前的车漆划痕表面检查、房屋装修墙壁的平整度检查等均采用“逆光检查”，逆光检查是光源相对于人眼观察方向的一种特殊检查方式，但却能够观察到一些顺光检查所不易发现的细微之处，该质检方法运用到钢板表面横裂纹上是否能大大改善检查效果。

2.1 现场初步实验

为了验证逆光检查对横裂纹的识别效果，用手电筒在一块带有横裂纹缺陷的钢板上进行实践。当手电筒照射光束与钢板表面形成一定角度、逆光目测时，钢板表面横裂纹缺陷可见度显著提高，横裂纹缺陷处与周边钢板表面亮度明显区分，可见度的强弱与光束及逆光目测角度的调整有直接关系。照射光束直射顺光与斜射逆光检查的效果对比如图4、图5所示。

同时，在大量实验中发现斜射光线与钢板的夹角特别关键。

1)夹角小于35°时，强度弱，不利于细微差别的识别。

2)夹角大于45°时，强度大，照射部位明暗差别小，容易掩盖裂纹缺陷。

2.2 钢板表面横裂纹易出现钢种、分布位置分析规律

在长期质检实践中，发现横裂纹质量缺陷多发于厚度较大的中厚板，多发于低合金钢，尤其多发于Nb、Ti微合金化的低合金钢。

横裂纹的分布位置统计数据表明，多发于钢板轧制上表面(铸坯内弧)，其在钢板表面具体位置，多发于钢板宽度方向1/2、1/4处，尤其多发于1/4处。

2.3 钢板表面横裂纹快速质检方法的建立

根据横裂纹逆光检查模拟实验，极其易出现钢种、位置分布规律，结合现场现有质检条件，通过不断摸索，总结了一套完整的钢板表面横裂纹检查方法，并命名为钢板表面横裂纹“1/2、1/4”逆光检查法，具体为：

1)一查看、重内弧，即首先查看MES系统中待检钢板信息，重点关注易出现“横裂纹”缺陷的钢种，用时基本在5 s左右，重点做好钢板轧制上表面(铸坯内弧)检查。

2)二远距离逆光，夹角110°～120°。快速目测检查钢板表面后(用时10 s左右)，然后借助照明灯光或车间采光口，在现场逆光检查时通过侧身变换检测角度形成逆光环境，眼睛与光源的夹角控制在110°～120°最佳，对钢板宽度1/2、1/4处进行逆光检查，用时15 s左右。麻点、结疤、夹杂、异物压入、划伤、瓢曲等常规钢板质量缺陷采用顺光、直视检查就可快速识别，用时仅10 s左右。远距离逆光检查模拟场景及现场实际操作，如图6所示。