冷轧辊毛化技术的应用发展.docVIP

带钢连续热镀锌光整辊毛化的发展及应用 李九岭1 戴周浩2 （1.武汉市吉瑞集团，湖北 武汉430074； 2.武汉市凯瑞迪 激光技术有限公司 湖北 武汉 430050） 摘 要：介绍了带钢连续热镀锌线光整辊毛化的作用，以及各种毛化方法，并重点讨论了无序激光毛化的应用前景。 关键词：热镀锌；光整辊毛化；喷丸毛化；电火花毛化；激光毛化 1、前言 随着汽车工业家电业的快速发展，普通冷轧带钢已经无法满足上述领域对于冷轧薄板质量的要求，市场对高质量表面毛化冷轧板的需求越来越大。表面毛化冷轧板是由表面经毛化处理的轧辊轧制而成，具有表面粗糙度均匀、无划伤、无条纹等优点，其板面光亮整洁且板形良好。 市场的需求推动了轧辊表面毛化技术的快速发展。到目前为止，钢铁工业轧辊毛化技术的发展已经历了三代：第一代是始于上世纪 60、70 年代的喷丸毛化技术，使用硬质砂丸高速喷向辊面实现轧辊表面毛化；第二代是上世纪 70、80 年代的电火花毛化技术，使用多头电极脉冲放电对辊面实行毛化；第三代是上世 纪 90 年代才开始研究和推广使用的激光毛化技术，即采用高能量密度高重复频 率的脉冲激光对冷轧辊进行毛化，以生产高品质的冷轧薄板。 2、光整辊毛化的作用 经过毛化的光整辊在光整作业时可把自身的粗糙度按一定比例复印到热镀锌板面上，见表1。 表1 热镀锌板光整辊粗糙度级别及表面效果 级 别 板 面 粗 糙 度 ，Ra 光 整 辊 面 粗 糙 度 ，Ra 微 英 寸 微 米 表面状况 微 英 寸 微 米 1 2 3 4 25±10 35±10 45±10 35～±0.25 0.875±0.25 1.125±0.25 0.875～～～～～～～～～ 表2 光整辊直径 工作辊直径 钢种 Ф620mm IF钢 Ф400mm 08A1钢、低合金高强度钢 所采用的钢种不同，光整时选取的轧制力也不同，IF钢较小，08A1钢较大，见表3。 表3 光整轧制力 钢种 工作辊直径，mm 轧制力，吨 延伸率，% IF Ф620 50～Ф400 300～～ 被具有粗糙度的光整辊毛化了的热镀锌板面具有以下特性： 2.1可消除带钢表面的色差提高装饰性 生产大锌花产品时，由于锌花的美丽可转移人们的视觉，所以有一些镀锌缺陷能躲在漂亮的锌花中不易被人发现。但是生产无锌花产品时，热镀锌的一切缺陷都暴露无遗。所以无锌花产品要获得均匀一致的外观是非常困难的。 热镀锌镀层永远不会有电镀锌镀层那么均匀；而且随着原板表面的凹凸不平，镀层表面也会跟随产生起伏,再有镀锌板出锌锅之后，由于其边沿散热快，造成镀板横向温度分布不均，则使氧化膜厚度也产生了差异。上述的镀层厚度不均、镀层的高低起伏、氧化膜厚度不同，都会造成光的折射差异，这就表现出了无锌花镀层表面的色差。由此可见，无锌花镀锌板表面产生色差是必然的趋势。要想获得均匀一致的外观,提高板面的装饰性，通过光整机轧平表面并且由经过毛化的光整辊给予热镀锌板面一定的粗糙度，就可消除板面色差，而获得均匀一致的银灰色外观。 2.2可提高进一步涂漆层的粘附力 热镀锌镀层的粘附力是靠热扩散形成合金层来保证，彩板涂漆层与热镀锌板锌层的结合力是靠增加接触面积来实现的。增加接触面的唯一方法就是毛化热镀锌板表面，使表面漆在涂敷时进入麻坑中增加接触面产生拉力，这种结合力的增加常常称为‘齿合作用’。热镀锌板表面的粗糙度只有通过毛化光整辊光整时复印到热镀锌板面来实现。 2.3可提高深冲性能 被毛化了的热镀锌板表面在做涂油防锈后处理时，就可在板面麻坑中储存更多的油，对后工序的深冲加工能产生良好的润滑作用。 3、光整辊毛化的种类 3.1 喷丸毛化 喷丸毛化是一种传统的毛化方式，其工作原理为高速旋转的叶片将喷丸砂打在旋转的轧辊表面，使其产生微小坑点或凸起，使轧辊表面获得一定的粗糙度。其优点为工艺简单、效率高、设备成本低，但按照现在冷轧板技术水平的要求，其缺陷十分明显。 喷丸毛化技术具有以下缺点： 1）轧辊表面粗糙度均匀度差，粗糙度偏差可高达20% ； 2）轧辊表面粗糙度低，峰值不可控μm范围内，而且不受轧辊（半高速钢及高速钢除外）硬度的影响； 3）钢板表面质量好：电火花毛化技术能提高钢板的深冲性、涂覆性及涂镀性等性能，钢板表面质量好。 尽管电火花毛化技术能很好地改善钢板的表面质量，但它也存在一些不足之处： a）成本高：目前电火花毛化技术的整机成本通常在2000万元人民币以上； b）运营成本高：电火花毛化技术维修复杂，每年的维修费用在200万元人民币以上，每年的运营成本在300万元人民币以上； c）环境要求高：电火花毛化技术对环境的要求非常高，维护难度很大； d）未