浅析冷轧带钢表面缺陷成因及控制措施

亓爱涛

（莱芜钢铁集团有限公司板带厂，山东 莱芜 271126）

1 概述

冷轧薄板表面缺陷主要分为常规缺陷和非常规缺陷两大类，常规缺陷的产生与冷轧工艺质量密切相关，而非常规缺陷的形成机理则比较复杂，难于严格判断。前人也针对各类冷轧中出现缺陷进行过讨论，但缺乏系统的归纳。冷轧产品的表面质量是影响产品质量提升的关键，也是决定市场前景的重要因素，要想占领更广阔的市场就要生产出质量更高的产品，本文主要介绍了冷轧薄板生产过程中板带表面缺陷的种类，产生原因以及改进措施。

2 冷轧带钢缺陷的分类

2.1 表面缺陷

（1）钢板与钢带不允许存在的缺陷。例如：气泡、裂纹、夹杂、折叠、分层、结疤等。（2）允许存在的且根据其程度不同来划分不同表面质量等级的缺陷。例如：麻点、划痕、擦伤、辊印、轧辊压痕等。（3）其他的表面质量缺陷。例如：过酸洗，欠酸洗等。

2.2 板型缺陷

板型缺陷包括镰刀弯、单边浪、双边浪、中间浪、瓢曲、塔形等。

2.3 尺寸缺陷

尺寸缺陷包括厚度超差、宽度窄尺、超尺、长度超差等。

3 产生质量缺陷的原因

3.1 炼钢原因

由于在炼钢过程中，杂质去除的不干净，在浇注时，不同相的晶粒聚集在一起，往往会出现偏析，坯料在冷却过程中，由于炼钢热应力的存在，在往往会出现裂纹、气泡及夹杂，这些裂纹、气泡、夹杂在热轧及冷轧过程中，未能将这些缺陷焊合，暴露在冷轧成品的表面。炼钢时成分偏析以及组织偏析、大块夹杂等原因造成并最终在轧制过程中表现为分层。

3.2 热轧的原因

（1）在热轧过程中，不能将炼钢浇注过程中的缺陷焊合而继续留给下一道工序。（2）在热轧过程中出现新的缺陷。由于热轧轧钢工的水平不同，经常会出现边浪，镰刀弯，厚度偏差等，对冷轧会产生很大的影响。还有轧制时呈粘性流动的金属被再次轧制后镶嵌于板材表面形成折叠，在热轧过程中，高压水除鳞的效果不好，往往会把氧化铁皮压入到带材表面，出现凹坑，是产生辊印的重要原因。（3）热轧过程中出现裂纹，在热轧过程中，过大的轧制力，不合理的变形制度致使应力集中产生裂纹，还有在热轧后的热处理过程中，层流冷却过程中冷却水喷洒不均，钢的冷却速度不同，在热应力的作用下产生裂纹。

3.3 酸洗的原因

在酸洗的过程中，由于设备的原因，经常会出现过酸洗，欠酸洗，停车斑等现象，过酸洗是表现为基体表面可见清晰的轧制纹路，在冷轧成品中出现波纹或折印等。欠酸洗是带钢表面的氧化铁皮未清理干净，在轧制时会出现打滑，导致搓辊，产生辊印。停车斑是酸洗线停车时，由于化学物质沾在钢带表面形成大片斑迹，这会导致轧制时搓辊，产生辊印甚至打折。

3.4 冷轧轧制的原因

冷轧轧制是产生质量缺陷的最主要原因，也是直接原因。

（1）轧辊的影响：由于长时间轧制或者粘辊、搓辊等，工作辊表面产生裂纹、掉皮或凸起，在轧制成品中会出现麻点，辊印等。（2）弯辊力的影响：在轧制过程中，弯辊力加减不及时或者不合理，会导致边浪、中间浪的产生。

4 冷轧半成品常见缺陷及改正措施

4.1 辊印

特征：带钢表面呈周期性凸状印痕。原因：工作辊表面产生裂纹或掉皮。措施：（1）更换新工作辊之前，严格检查轧辊表面质量，防止未磨净裂纹辊投入使用。（2）确保工艺润滑良好，乳化液温度、浓度、压力在正常范围，防止喷嘴堵塞，避免轧辊局部温度过高。（3）发现辊印及时更换轧辊，更换新辊后，要进行一定预热，同时，开轧头几卷钢要严格控制升速制度。（4）张力影响，张力轧制是冷轧的突出特点之一，它不仅可以降低轧制力，在卷曲中起到重要作用，如果张力差过大，就会是轧件跑偏，致使搓辊甚至断带，如果张力过小，卷曲就不整齐。（5）乳化液的做用，乳化液在轧制过程中有润滑和冷却的作用，是控制板型的最重要的手段，乳化液可以有效的解决热划伤。

4.2 划伤

特征：带钢沿轧制方向的直线凹状缺陷。原因：（1）各辊与带钢速度不一样。（2）带钢与辅助设备异常接触。（3）生产线设备有异物。措施：（1）定期检查辅助传动辊是否转动灵活及表面状况。（2）固定辅助设备与带钢应保持一定间隔。（3）及时检查、清除生产线设备中的异物。（4）发现带钢表面有划伤，应从后向前逐个检查，查出事故原因后，根据情况采取的办法给予处理。

4.3 裂边

特征：带钢边部局部开裂或呈锯齿形裂口。原因：（1）酸洗剪切边部状况不好，造成轧后带钢裂边。（2）热轧板本身边部裂口或龟裂。（3）吊运中夹钳碰撞，使带钢边部碰损。措施：（1）酸洗剪切边剪刃间隙，应按剪切的不同厚度规格精确调节。（2）热轧原板边部缺陷应在酸洗工序尽量切除。（3）吊运钢卷时，夹钳应稳、准、轻，防止吊具将钢卷边部碰损。

4.4 热划伤

特征：带钢表面沿轧制方向无规律的局部条状凹痕。原因：（1）轧辊和带钢温升过高。（2）轧制薄规格时，在高速高压下，轧制油的油膜强度不够，使润滑不良所致。措施：（1）正确选择轧制油浓度和轧制油类型，确保良好的润滑性能。（2）合理分配压下量。（3）正确选择乳化液的温度、压力，确保良好的冷却性。（4）选择适当的轧制速度，在润滑和冷却不好的情况下，轧制速度应降低。（5）当已经发现有较严重的热划伤时，立即更换工作辊。

4.5 轧穿

特征：带钢表面呈周期性孔洞。原因：（1）工作辊表面严重粘接。（2）严重粘辊裂纹。（3）轧辊表面凹状缺陷。措施：（1）更换新工作辊。（2）防止异物掉入轧机进入辊缝，避免轧辊表面损伤。

4.6 板形缺陷

（1）双边浪。特征：带钢两边呈可见波纹状。原因：轧辊凸度小，轧制压力过大，轧制温度低、正负弯辊使用不当。措施：减小轧制压力或加大后张力，合理控制好辊型，将工作辊中间部分乳化液流量尽量减小，增大正弯辊。（2）单边浪。特征：带钢一边呈可见波浪状。原因：有浪一边轧制力过大，轧辊温度不均，工作辊水平未调好，来料厚度不均等。措施：通过压下双摆，将有浪一边轧制力减小，严格要求原料同板厚差不超规定，头尾有大的镰刀弯在酸洗一定要剪掉。

4.7 厚度不均或不合

特征：带钢沿轧制方向厚度波动变化超出产品要求或轧制成品厚度与产品要求厚度不符。原因：

（1）热轧原料本身厚度不均，材质硬度不均。（2）AGC系统没有投入时，压下及速度调节不及时。（3）张力波动范围过大。（4）测厚仪不准。措施：（1）确保热轧原料厚度精度，对严重超厚或超薄部分应切除，轧制中发现原料厚度波动，应及时降速，待调节好后再升速，当厚度波动严重时，要停机，然后按实际厚度进行手设定计算，再启动设备进行轧制。（2）AGC系统没有投入使用时，随速度的变化及时调节轧制力和张力，保证厚度精度正常。（3）严格保证系统的张力稳定。（4）定期检查测厚仪的精度，轧制时如发现异常状况，及时检查、核对成品实物厚度与测厚仪显示的一致性，否则立即通知计控人员进行处理。

4.8 卷形

（1）溢出边

特征：钢卷边部局部不齐。原因：酸洗来料溢出边，热轧板形较差，卷取张力过小及波动，轧制压力不稳定，入口无跑偏控制装置。措施：发现原料溢出边严重时，人工首先降速，及时采取手动对中调节，严格控制好板形，对带头板形不好的部分，应切除，严格控制卷取张力，确保压下稳定正常。

（2）塔形

特征：钢卷边部呈弧形状。原因：酸洗卷塔形，带钢头部板形不良或卷心有废带头，卷取张力过小，卷心与卷取机卷筒之间有窜动，可造成卷取时钢卷塔形。措施：轧制酸洗塔形卷时速度不能高，人工随时进行对中调节，当带头板形不好时，应及时切除，废带头一定不能卷入卷心，确保卷取张力正常，满足工艺制度的要求，无论在何种情况下，发现塔型应立即分卷。

（3）抽心

原因：卸卷时，卷取机卷筒将卷心部分带出，或是热处理吊车在掉卷时，将卷心部分吊起，无法将钢卷吊走。特征：钢卷内径局部溢出。原因：带钢头部板形不好，卷心卷取张力过小，卷取机卷筒位移或钢卷小车上塑料垫磨损不均，造成钢卷中心与卷筒中心不一致。措施：确保带钢头部板形良好，特别是废带头不要卷入内径，手动方式加大头部卷取张力，将偏移的卷取机复位，同时更换已磨损的钢卷小车塑料垫块，经常检查吊具的表面状况及磨损程度。

（4）塌卷

特征：钢卷卧放时呈椭圆状。原因：在整个轧制过程中，卷取张力都小于设定张力，卸卷以后便暴露，尤其以薄规格产品为明显，经吊车吊运后会发生卷内孔径全塌。措施：在张力调节系统或张力设定不正常时，要通过手动操作方式，将卷取张力升高，以保证带钢头部及整卷的卷取张力符合工艺的要求，避免质量和安全事故的发生。

结语

冷轧带钢的表面质量决定着市场销路，减少带钢质量缺陷会提高市场占有度，有利于提高生产单位的信誉度，更容易卖到好的价格，提高经济效益，对冷轧薄板的发展是非常有利的。

[1]傅作宝，冷轧薄钢板生产[M].北京：冶金工业出版社，2005.