平整高强汽车用钢板型质量改进

李增军

（河钢邯钢邯宝热轧厂，河北 邯郸 056015）

热轧酸洗产品以其表面质量优良，节省工序能耗等独特优势，越来越多地应用在汽车制造行业，成为汽车底盘、车轮、内板、安全构件等的主要材料。酸洗汽车用钢不仅对表面质量要求严格，而且对板型质量要求更高，实现以热代冷的目的。由于原料板型、设备能力等因素平整后质量达不到用户要求，板型质量降级多，为满足用户对高质量产品的需求，开拓市场，对汽车结构钢QSTE500TM以上级别钢种板型进行改进提高。

1 平整机组设备状况及产品技术要求

设备状况：2250mm平整生产线配备五辊直头机和四辊平整机。五辊直头机只具备穿带直头功能无法进行全程矫直；四辊平整机为双工作辊传动，辊身长，辊径小，整体刚度与其它热轧平整机相比偏低。支承辊1050/1190mm*2250mm；工作辊400/450mm*2330mm。

产品技术要求：浪高小于15mm，不允许间距小于1mm的边浪（实际生产过程中执行浪高小于10mm～12mm）。

2 生产过程及存在问题

（1）生产过程中，为了提高平整效果，加大轧制力时，容易产生1/4浪，无法进行有效平整，影响平整质量[1]，造成产品降级。生产数据统计如下：

图1 带钢生产比例分析

（2）生产过程中，当速度大于150m/min～200m/min时，带钢产生抖动，影响稳定生产，同时伴随着边浪的产生，影响产品质量，造成产品降级。

（3）生产高强钢时，平整质量稳定，平直度良好。平整后出现弓背缺陷，造成酸洗工序擦划伤，影响产品质量。

3 生产工艺改进方案及分析

生产过程中，为了提高平整效果，加大轧制力时，容易产生1/4浪，尤其是带钢宽度大于1300mm时，无法进行有效平整，影响平整质量，造成产品降级。

为了提高平整机的板形调控能力，有效解决1/4浪问题，对平整机支承辊、工作辊辊形进行改进。

（1）针对平整机原始支承辊辊形生产时易产生四分之一浪形，现从辊间接触压力均匀化与降低辊缝四次分量两个角度，对支承辊辊形进行优化。

如图2所示：

图2 原始辊形和优化辊形曲线

（2）考虑平整机工作辊直径较小、容易形成弯曲变形的状况，由于支承辊辊形使用周期及更换时间较长，固定了的支承辊辊形，改变工作辊辊形可以较快地使得板形得到改进和优化；

为了满足平整线的生产需要，在不能有效确定控制四分之一浪的条件下，采用多种辊形方式，进行优化选择。

针对四分之一浪的调节辊形，扩大了该区域的调控幅度，结合实际应用过程中弯辊力大小情况，对工作辊辊形优化，确定工作辊的幅度限制在XXum；

图3 平整工作辊幅度

（3）通过对支承辊，工作辊辊型优化，实际生产中板型调控能力大大增强，1/4浪缺陷得到有效控制和解决，质量降级（1/4浪、复合浪）明显减少。

产生板型原因分析主要是由于辊系尺寸设计，辊径较小，辊系整体刚度低，容易产生高次挠曲。

生产过程中，带钢产生抖动，同时伴随着边浪的产生，影响产品质量，造成产品降级。

生产时，当速度提高150m/min以上，带钢开始抖动，容易出现边浪，调整轧制力、张力工艺参数无法消除该问题，调整工作辊辊型及弯辊力也无法有效消除边浪。通过对中及平行精度的调整来改善边浪缺陷。

4.注水施肥。栽培前5～7天，注水0.3m左右（确保能刚好漫过水草），进水口用40目筛绢进行过滤。并根据虾田肥瘦情况，在需要种植水草的位置施用少量腐熟粪肥或复合肥等。

采用激光测量轧辊平面与芯轴平行关系，测量结果如下：

图4 平整机组芯轴与轧辊平面水平位置关系

测量结果看出：芯轴与轧辊平面水平位置关系相差较大，水平位置相差±5mm，芯轴水平相差10mm。

根据测量结果对芯轴水平关系进行调整，使芯轴水平关系符合精度要求。通过对芯轴水平位置关系调整，解决了上述问题。平整生产稳定，边浪通过相关工艺参数调整消除。

产生原因分析是由于芯轴水平关系变化，产生抖动和边浪。

生产高强钢时，平整质量稳定，平直度良好。平整产品存在弓背缺陷，影响产品质量。

在高强钢生产时，特别是厚度大于3.5mm以上，平整后平直度良好，但是容易出现弓背缺陷。当酸洗工序生产时，易擦划设备或酸槽底部，产生擦划伤。

矫直机压下参考如下：

入口：15mm 出口：12mm入口：18mm出口：15mm。入口：20mm 出口：17mm。

调试矫直机对带钢拱背的改善效果如下图所示。

图5 钢带拱背效果

通过试验，得出如下结论：

投用矫直机可以改善弓背缺陷。 压下量增大改善效果明显。开卷张力增大，形成拉矫作用，弓背改善效果提高。

分析原因：通过矫直的弯曲变形，改善了带钢的应力状态和变形，释放了不均的应力，改善了弓背缺陷。

4 结论

平整机组通过以上工艺及辊型的优化和改进，实现了生产稳定和质量提高，板型质量缺陷减少35%以上。平整机组的生产实践证明：①通过辊型优化，有效改善1/4浪缺陷，减少质量降级。支承辊、工作辊辊型的共同优化是改善因刚度低所产生的复杂浪型的快捷的方法。②平整机组的精度和平行度对平整的生产和质量有直接的影响。通过定期精度和平行度的测量和矫正，有利于质量提高和生产的稳定。③通过矫直机辊缝参数的优化，可以改善原料弓背缺陷。张力提高，改善效果提高。