汽车板与轧辊表面粗糙度变化及控制技术

张志伟，耿 波

（邯郸钢铁集团邯宝公司冷轧厂酸轧车间，河北 邯郸 056015）

随着科技的发展，生活水平的提高，居民对于交通工具之一的汽车的研究越来越多，对其性能方面的要求也随之增高，现阶段我国提倡节能减排，所以汽车领域也进行了相应的研发，对新型汽车的设计新思路是将汽车板的重量做出适当调整，加强汽车的结构的设计。根据各大汽车公司的选材资料可以看出，目前最为受欢迎的汽车板材料分别为电镀锌钢板、合金化热镀锌钢板和非合金热镀锌钢板。

1 表面粗糙度的定义

表面粗糙度是指加工物品的表面上存在间距很小，但是产生了些微的峰谷不平整现象，是一种微观状态下的几何形状，如果表面越光滑，那么其粗糙度就越小。产生表面粗糙度的原因是加工时使用的方法不合适或者零件与切割刀具产生了摩擦等，由于产生粗糙的原因不同，所以生成的微观几何形状、疏密程度都各不相同。

2 测量汽车板与轧辊表面粗糙度的方法

2.1 传统型测量方法

对汽车板表面粗糙度进行测量的方法有两种，传统型和在线型。传统型的测量方式是根据工厂实际的生产线，在每个生产节点中随机抽取合适量的样板，对这些样板进行粗糙度测量。一般采用的测量方法是离线测量，方法为上机之前对需要上机的辊进行粗糙度测量，成为原始粗糙度，辊在机上轧制一个周期之后再次进行测量其粗糙度，根据汽车板表面粗糙度的变化情况来推测判断平整辊轧制之后的粗糙度的变化情况。

虽然对表面粗糙度的测量有接触式与非接触式两种测量方法，但是传统测量方法中更多的时候倾向于采用接触式测量。检测轧辊表面粗糙度的装置的测量部位与待测轧辊表面能够直接接触的测量方法就是接触式测量，这种测量方法能够更加直观的反映出被测物体表面的信息。

2.2 在线测量方法

因为表面粗糙度是汽车板与轧辊的一项质量指标，随着技术手段的不断提高，目前汽车企业在进行产品的研究与开发工作时需要将在线测量与控制技术作为一个重点研究方向。

上文中提到的非接触式测量方法通常应用在在线测量轧辊表面粗糙度方法中，这是一种不影响轧辊表面形状与光滑程度，通过新科技手段来间接反映轧辊表面粗糙度的一种测量方法，该测量方法最重要的特征是测量装置的探测部分不会跟待测轧辊表面有任何的直接接触，这样不但可以保护探测装置，避免其在使用过程中发生损坏，还可有效防止直接接触测量法因为接触而产生的误差的情况出现。

3 轧辊表面粗糙度的变化规律

根据汽车板表面粗糙度的变化情况以及钢材的转印率高低情况，对轧辊表面粗糙度的变化情况以及变化周期进行合理推测。

改变轧辊表面粗糙度也可以说是对轧辊表面进行磨损。根据先前对带刚冷轧机工作辊表面粗糙度磨损情况的研究，发现在稳定不变的压力之下，摩擦层与工作辊表面之间存在摩擦，摩擦将导致工作辊表面有些结构会发生颗粒脱落现象，这就是使工作辊表面粗糙化的过程。但是不用的压力值对工作辊表面的磨损程度是不同的。在实际的磨损过程中，存在三个磨损阶段，分别是初级阶段、中级阶段、高级阶段。初级阶段是磨损的初始阶段，中级阶段为工作辊的平稳磨损时段，高级阶段将会对工作辊产生剧烈磨损。

4 汽车板与轧辊表面粗糙度控制技术

因为表面粗糙度对汽车板的重要性，所以需要根据用户的高要求，对汽车板表面粗糙程度的质量进行高要求。根据实际的生产经验可以得知，能够对汽车板与轧辊表面粗糙度进行有效控制的因素有压下率、轧制力、服役周期等，所以要想生产出符合客户要求、满足生产需要的成品汽车板表面粗糙度，可以通过在几个方面对汽车板表面粗糙度进行控制。

4.1 调整压下率

在实际的生产过程中，最后一个机架工作辊原始粗糙度和轧辊的服役周期是已经预先设定好的参数，在生产的过程中是不可以进行随意更改的，但是压下率是可以进行在线调整的。

4.2 缩短轧辊服役周期

就一般情况来说，设计人员需要提前设计的轧制计划以及轧制汽车板表面的粗糙度，一对工作辊上机之后，技术人员就需要按照之前设计人员设计好的轧制计划和对汽车板表面粗糙度的要求，与轧辊粗糙衰减模型相结合，进行下线时间的计算工作。

4.3 选用适当的轧制力

对钢材进行轧制是为了获得制造出满足用户需要的汽车板表面粗糙度，如果在实际的操作中，之前设计好的轧制方案不能满足需求，可以采用优化轧制力的方法，加以适当的调整。如果在平整度段的末机架适当增加轧制力，那么就能够有效改变汽车板表面粗糙度，反言之，若是降低轧制力，则会使得表面粗糙度有所降低。

4.4 合理调整轧制顺序

在初期轧制的时候可以选择一些粗糙度转印率较低的一些汽车板进行轧制，粗糙度转印率较高的那些汽车板则安排在轧制后期对其进行轧制，这样做可以有效保证工作辊在服役周期内轧制的带钢表面粗糙度是符合规范规定，以及用户需求的。将轧制材料的转印率高低与对表面粗糙度的要求相结合考虑，对轧制钢材的轧制顺序进行科学合理的安排，最大程度的满足对汽车板表面粗糙度的要求。

5 结 语

总而言之，根据上文对汽车板和轧辊表面粗糙度的陈述，可以得出汽车板和轧辊表面粗糙度是可以根据具体的要求进行适当的预测和改变的。根据用户的具体要求而对压下率、轧辊服役周期、轧制力以及轧制顺序等进行适当的调整。而且由于不同的研究者设置的研究实验周期不同，所得到的汽车板与轧辊表面粗糙度的变化规律也是各不相同，除了研究周期不同，还与生产过程中实际工况的复杂性息息相关。因此需要建立预测模型，为粗糙度以及板形控制措施的制定提供重要资料。