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1、冷轧缺陷及板型控制主讲：秦江冷轧缺陷及其原因分析冷轧的主要缺陷类型分为表面缺陷，卷形缺陷及板形缺 陷。（一）表面缺陷的产生主要是因为热轧板的质量不高，酸 洗不良，冷轧时工作环境不佳以及操作不良造成的。表面缺陷主要有:裂纹，凹坑，金属碎末轧入，滚印，压 痕，划痕，擦伤，油渍，锈斑等。1.裂纹裂纹的产生是带钢表面完整性比较严重的破裂，它是以纵 向、横向或一定角度的形式出现的裂缝。 产生原因：轧制时带钢不均匀延伸，或带钢表面有缺陷清 除不彻底，以及带钢上有非金属夹杂及皮下气泡，另外， 冷轧时不正确地调整轧辊和不正确的设计辊型，同样会产 生裂纹，张力太大，化学成分不合适等也可能会出现裂 纹。2.凹坑产
2、生原因；轧制时辊面上缺陷或异物(硬杂质)与氧化铁皮 被轧入带钢表面脱落后成凹坑。凹坑一般只有在带钢一面 ，另一面则显凸起。 凹坑的产生是由于带钢表面存在的凹面，一般数量少，面 积大。3.金属碎末压入产生原因：轧辊表面不干净或金属碎末(如铁屑、钢丝等) 落于带钢表面轧入，金属碎末轧入一般也只存在表面，有 时可用小刀清除掉，甚至将带钢轻轻弯曲就可掉落。 带钢表面粘附着金属碎末，无规则，有大有小，有块状、 也有条状，压入深度亦有深浅之别。 4.辊印产生原因，轧辊表面硬度不够，金属碎末等硬质杂物粘在 轧辊上所至。另外，带钢强度高，操作不慎及轧辊表面剥 落会产生辊印，这种辊印大都是有规则分布的。因此，如
3、 遇规则性分布，周期出现，则大致可以判定。若轧辊粘有 硬质杂物，可立即清除，若因轧辊辊面过软形成，须立即 换辊。 带钢表面呈凸起或凹陷的印痕， 但没有明显的凸凹感觉，印痕部 位较亮。5.压痕产生原因：带钢表面或轧辊表面粘附了其它材料的微粒， 轧后脱落所致。压痕与辊印的区别在于辊印由轧辊的损伤 造成。带钢表面呈形状不同的，大小不一的凹陷，压痕一般呈 断续性出现，没有周期性。措施： 1、轻微小面积压痕可对工作辊进行修磨（用砂石），严 重压痕应更换工作辊。 2、轧机空转时给一定轧制压力或采用弯辊，以避免局部 损伤轧辊，发现中间辊、支撑辊局部损伤，减轻轧辊表面 压痕深度，勤换工作辊，必要时及时更换中间
4、辊或支撑 辊。6.划痕产生原因：轧机的导卫装置安装不正确，或导板等粗糙不 平，有凸起的锐边。另外，在轧制、卷取中，带钢与异物 摩擦也可引起划痕。带钢表面呈直而细的沟痕，一 般是沿轧制方向，连续或断续 地分布于带钢的全长或局部， 划痕通常可以摸到。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，根据情况采取办法给予处理。7.擦伤产生原因：轧制或卷取等过程中与异物摩擦所致。 带钢表面呈直线或曲线状轻微的擦痕，其深度很浅，线条 较短。8.油渍带钢表面留有不规则的油垃
5、圾。 产生原因；所采用的工艺润滑剂不洁 9.锈斑带钢表面呈现黄色或棕色的斑点。 产生原因：轧制后的带钢受潮湿或溅上水、酸、碱、盐等 形成局部斑点。（二）卷形缺陷：卷形的主要缺陷有：溢出边，塔形，心形卷，抽心，塌卷。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，尽快 使人工跑偏控制装置投入使用，一旦出现严重溢边，在最 后机架分卷。2. 塔形特征：钢卷边部呈弧形状原因
6、：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，各架侧倒 板间隙过大等因素，均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，当实在无法纠偏时，最后机架轧钢工根据情况进行 分卷，严格控制好穿带头部导板，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.心形卷特征：钢卷内径局部下凹。原因：带卷头部卷取张力过小，轧制规格薄。措施：提高头部卷取张力，一般应大于设定张力2030% ，适当增大带头厚度，必要时更换小直径卷筒。4.抽心卸卷时，卷取
7、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5.塌卷（扁卷）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，厚规格产品，经退火后平整机上料 时暴露出来措施：
8、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（三）板形：所谓板形是指沿钢板横行向断面厚度的平坦度，直观地说是指板材的翘曲程度；其实质是指带钢内部残余应力的分布。板带横向厚差是指沿宽度方向的厚度差，它决定于板带材轧后的断面形状，或轧制时的实际辊缝形状，一般用板带中央与边部厚度之差的绝对值或相对值来表示，因而是一种借助厚度测定便可得出的具体指标。它对于成材率的提高也有重要的意义。从用户的角度来看，最好是断面厚差为零。但这是在目前 的技术条件下还不可能达到的。此外，在无张力或小张力 轧制时，为了保证轧
9、件运动的稳定性，也要求轧制时实际 工作辊缝稍具凸形，亦即要有一定的“中厚量”。当然从 技术上还是要求尽量减少这种断面的厚度差。最后通过平 整来纠正板型。由于粗轧时轧件较厚，温度较高，轧件断面的不均匀压缩 可能通过金属横向流动转移而得到补偿，即对不均匀变形 的自我补偿能力较强，故不必过多考虑板形质量问题，而 到了精轧阶段，特别是轧制较薄的板带材时情况就不一样 ，此时轧件刚端的作用不足以克服阻碍金属横向移动的摩 擦阻力，亦即对于不均匀压缩变形的自我补偿能力很差， 并且由于厚度较小，即使是绝对压下量的微小差异要保证均匀变形的条件，就必须后一道次轧制时轧辊的挠 度值小于前一道次的挠度。也就是在轧辊强度
10、相同的情况 下，后一道次的轧制压力必须小于前一道次的轧制压力。常用辊型（板形）控制技术主要为张力调整法，调温控制 法和弯辊控制法。轧制中张力的主要作用： 1）防止带钢在轧制过程中跑偏（即保证轧件正确对中轧 制） 2）使所轧带钢保持平直（包括在轧制过程中保持板形平 直以及轧后板形良好） 3）降低轧件的变形抗力，便于轧制更薄的产品 4）起到适当调整冷轧机主电机负荷的作用。由于轧件不均匀延伸会改变沿带宽方向上的张力分布 ，而这种改变后的张力分布又会促使延伸的均匀化，故张 力轧制有利于保证良好的板形。同时，不均匀延伸将使轧 件中产生内应力，当压缩应力达到一定值时，轧件在该处 将出现浪形，板形被破坏，加
11、上张力后，可减小或消除压 应力，这就排除在轧制中轧件出现浪形的可能，确保稳定 冷轧。调温控制法是人为地向轧辊某些部分进行冷却或供热，改 变辊温的分布，以达到控制辊型的目的。热源一般就是依 靠金属本身的热量和变形热，这是不大好控制的。轧辊形状对板型的影响1.轧辊的弹性弯曲变形。它使辊缝中部尺寸大于边部尺寸 ，带钢边部产生凸度，带钢边缘减薄。轧制压力越大，轧 辊的弹性弯曲变形越大；轧辊直径越大，刚性就越好，则 轧辊的弹性弯曲变形越小。2.轧辊的热膨胀。轧制时轧件变形产生的热量、轧件与轧 辊的摩擦而产生的热量都会使轧辊受热。冷扎润滑液又会 使轧辊冷却。由于沿辊身长度上其受热和冷却不一致，在 各种因素
12、的影响下，轧辊中部比两端的热膨胀大，从而使 轧辊产生热凸度，影响辊缝形状。3.轧辊的磨损。工作辊与带钢之间、工作辊与支承辊之间 的摩擦会使轧辊磨损。影响轧辊磨损的因素也是多方面的 ，例如：轧辊与带钢的材质 ，轧辊表面硬度和光洁度， 轧制压力和轧制速度，前滑和后滑的大小及支撑辊于工作 辊之间的滑动速度等都会影响轧辊磨损的快慢。另外，沿 辊身长度方向轧辊磨损是不均匀的，这些都会影响辊缝的 形状。 4.轧辊的弹性压扁。轧制时，由于轧制压力的作用，带钢 与工作辊之间、工作辊与支承辊之间均会产生弹性压扁。 影响辊缝形状的不是轧辊弹性压扁的数值，而是压扁沿辊 身长度方向的不同大小。由于工作辊与支承辊之间的
13、接触 长度大于带钢与工作辊的接触长度，因而接触长度上各点 的压力是不相同的，这就使辊与辊之间弹性压扁值沿辊身 长度方向也是不均匀的。工作辊与支承辊之间不均匀压扁 引起了辊缝形状的变化。5.轧辊的原始辊型（凸形、凹形或圆柱形）。轧辊原始辊 型不同，就可以人为地使辊缝形状不同。我们在生产中就 用轧辊原始辊型。板形不良：潜在板形不良：带钢中存在残余内应力，但不足以引起带钢翘曲，称为潜在板形不良。表观板形不良：带钢中存在残余内应力足够大，以致引起带钢翘曲，则称为表观的板形不良。一般认为板型缺陷的产生是板宽方向上各条纵向纤维延伸不均造成的，延伸较大的部分被迫受压而延伸较小的部分被迫受拉。板型缺陷的主要类
14、型有:镰刀弯，浪形和瓢曲。1.镰刀弯：由轧制原理知，随压下量增大，轧件的前滑量 增大而后滑量减小，导致轧件轧件的出口速度增大，入 口速度减小。若轧辊两侧的压下量不一致，则压下量大 的一侧出口速度快，导致轧件向压下量小的一侧偏移， 形成镰刀弯。2.浪形缺陷浪形缺陷主要有：单边浪，双边浪，中间浪，四分之一 浪,复合浪等。（1）单边浪单边浪是由于轧件的边部延伸大于中部延伸造成的。边部 受到压缩应力，当压应力超过临界值时便会产生弯曲变 形。单边浪形成的主要原因： 1.原料的单边浪超标，冷轧过程中无法完全消除； 2.轧制前，轧辊没有标零，轧辊两侧轧制压力差大； 3.在穿带和轧制时，轧机调整倾斜度过大。（
15、2）双边浪 双边浪是由于轧件的边部延伸大于中部延伸造成的。边部 受到压缩应力，当压应力超过临界值时便会产生弯曲变 形。双边浪形成的主要原因： 1.轧制压力过大导致轧辊正弯到最大值时仍无法消除双边浪 ； 2.工作辊弯辊压力投入出错，负弯辊力过大而正弯辊力过小 ； 3.工作辊凸度值过小。（3）中间浪 中间浪是由于轧件的边部延伸小于中部延伸造成的。中间 部位受到压缩应力，当压应力超过临界值时便会产生弯曲 变形。中间浪形成的主要原因： 1.原料中间浪超标，冷轧时无法完全消除； 2.轧制时正弯辊力过大； 3.工作辊凸度值过大。（4）四分之一浪 四分之一浪是在板宽的四分之一处产生的浪形。四分之一浪形成的主
16、要原因： 1.连续轧制时间过长，轧辊辊身局部磨损不均匀； 2.中间辊抽动值过大； 3.工作冷却不均匀。（5）复合浪 复合浪是在板中部和边部同时出现浪形缺陷。复合浪形成的主要原因： 1.轧制吨位过大，磨损不均匀 ； 2.没有预热轧辊，轧辊局部冷却不好。（二）控制板型缺陷的主要措施1.选择合适的轧辊凸度值带钢在轧后其横断面上的厚度形状是 由轧辊实际辊缝的形状所决定的。如果轧辊是 平辊，在轧制力作用下，轧辊产生弹性变形， 使轧件通过轧辊时的实际辊缝呈现中间开口度 大，而两边开口度小的辊型，这种辊缝轧出的 带钢，横断面必是中间厚，两边薄。为克服此 种缺陷，轧辊原始辊型应具有一定的凸度。轧件宽度上中心处的辊缝凸度t为： t = y yt - W y ：工作辊在轧件宽带上的弯曲挠度值； yt : 工作辊在轧件宽度上的热凸度值； W ：工作辊在轧件宽度上的原始辊型凸度。2.建立合理的热滚制度确保轧辊的热凸度值轧辊的热凸度，即轧辊中部与边部的热膨胀差。 在轧制过程中，由于轧件的塑性变形与摩擦热的存在，轧 辊的中部温度要高于边部的温度。为保证轧制后的板型均 匀，轧制前
