摘要:對高速線材常見表面質量缺陷裂紋、折疊、耳子、劃痕等進行了原因分析,并提出了相應排除方法。本文由
吊鉤式拋丸機
生產廠家青島淳九整理,提供各類高品質拋丸機。
關鍵詞:高速線材、表面質量缺陷、原因分析、排除方法。
概述:在高速線材的生產中,成品的表面缺陷是影響產品質量的一個重要因素,其大致有以下幾種:裂紋、折疊、耳子、劃痕、碳化鎢輥環的破裂和掉肉、麻面、結疤(翹皮或鱗皮)。
2原因分析及排除方法
2.1裂紋
裂紋是指線材表面沿軋制方向有平直或彎曲、折曲,或以一定角度向線材內部滲透的缺陷。裂紋長度和深度不同,在線材的長度方向上都能發現。有的裂紋內有夾雜物,兩側也有脫碳現象。
2.1.1線材表面產生裂紋的主要原因在于鋼坯上未消除的裂紋(無論縱向或橫向)、皮下氣泡及非金屬夾雜物都會在線材表面造成裂紋。連鑄坯上的針孔如不消除,經軋制被延伸、氧化、溶解就會造成成品的線狀發紋。針孔是連鑄坯的重要缺陷之一,不顯露時很難檢查出來,應特別予以注意。高碳鋼線材軋制后冷卻速度過快,也可能造成成品裂紋,后者還能出現橫向裂紋。軋后控冷不當形成的裂紋無脫碳現象伴生,裂紋中一般無氧化鐵皮。另外坯料清理不好也會產生此類問題。軋制過程中形成裂紋的原因主要有以下幾點:
(1)軋槽不合適,主要是尖角和軋槽尺寸有問題。
(2)軋槽表面太粗糙或損壞。
(3)粗軋前幾道導衛的劃傷。
(4)粗大的氧化鐵皮軋進軋件表面及內部,而且這通常在粗軋前幾道產生。
(5)導衛使用不當主要是尺寸太大。
2.1.2若產生裂紋,應從以下幾方面進行檢查,排除故障:
(1)高壓水除鱗是否正常工作,是否某架軋機軋輥的冷卻水路被堵塞或偏離軋槽導衛是否偏離軋制線,有無氧化鐵皮堵塞在某個導衛中。
(3)軋槽是否過度磨損或因處理堆鋼事故時損傷了軋槽。
(4)精軋機是否有錯輥,導衛是否對中及尺寸是否對應于所軋的規格。
2.2折疊
線材表面沿軋制方向平直或彎曲的細線,以任意角度滲入線材的表面內,在橫斷面上與表面呈小角度交角狀的缺陷多為折疊,通常折疊較長,但亦有間斷的不連續的,并在線材的長度方向上都有分布,折處的兩側伴有脫碳層或部分脫碳層,折疊中間常存在氧化鐵夾雜。
2.2.1坯料中如存在縮孔、偏析、夾雜等缺陷,或者坯料修整不好都有可能產生類似折疊的缺陷。
軋制中可能產生折疊的原因有:
(1)孔型中過充滿是折疊產生的主要原因。
(2)機架間張力太大也是產生折疊的原因之一。
(3)導衛對中不好可出現單側充滿從而造成折疊。
(4)軋機調整不當,軋件尺寸不對或導衛磨損嚴重也可能產生間斷折疊。
(5)坯料加熱溫度不均勻。
2.2.2若產生折疊,應從以下幾方面進行檢查,排除故障:
(1)檢查軋輥冷卻,粗軋機中氧化鐵皮堆積過多也可能是產生間斷折疊的原因。
(2)是否有某個導衛偏離了軋制中心線引起過充滿。
(3)導衛不正常,檢查滑動導衛中是否有異物堆積,滾動導衛中導輥是否正常。
(4)通過軋機的軋件尺寸是否正確,是否過充滿。
(5)檢查張力情況。檢查坯料出爐溫度,沿坯料長度上溫度不均也可導致間斷性過充滿。
2.3耳子
線材表面沿軋制方向的凸起稱為耳子,主要是軋槽過充滿造成的。壞料中如存在縮孔,偏析和夾雜等缺陷,會在軋制時導致軋件過充滿。
2.3.1軋制中可能產生耳子的原因有:
(1)軋件尺寸不正確或輥縫調節不當。
(2)張力過大,導致線材頭尾出現耳子。
(3)成品軋機上導衛對中不好或調整不當。
(4)坯料溫度不均勻,高溫段成品尺寸合適,而低溫段則出現耳子。
(5)軋件抖動會產生斷續耳子,一段在線材的一側,另一段在線材的另一側。
2.3.2若產生成品出耳子,應從以下幾方面進行檢查,排除故障:
(1)精軋機組入口軋件尺寸必須正確。
(2)工作輥徑搭配,輥縫設定正確也很重要。
(3)檢查軋機中的張力條件,如果速度適當,入口軋件和工作輥徑正確,則精軋機中的張力應當是很小的。
(4)如果只是在線材一側有耳子,則檢查成品軋機入口導衛對中、對正是否良好。
(5)如果要消除軋件抖動現象,需進行檢查并做到以下幾點:精軋機組的輥環工作直徑正確,入口軋件尺寸正確;輥縫調節正確;導衛調節正確;使用減震導衛;若鋼種變化,軋件的寬展量也會變化,應做相應調整。
2.4劃痕
劃痕是線材表面沿長度方向上像溝的缺陷,其形狀和大小各不相同,有的劃痕溝側有翻起的重疊邊,也有很小的尖裂紋像劃痕,劃痕主要是成品通過有缺陷的設備,如導衛、活套、水冷箱、夾送輥、吐絲機、散卷輸送線、集卷器及打捆機造成的。
2.4.1在軋制過程中產生劃痕的原因有以下幾方面:
(1)導衛中有堆積物。
(2)導衛安裝不當或導輥斷裂。
(3)導衛有毛刺。
(4)軋機的對中性不好,或導衛對中性不好。
(5)導衛開口度較大。
2.4.2軋件若產生劃痕,應從以下幾方面進行檢查,排除故障:
(1)每次軋機停機以后要進行檢查,通常要檢查每個機架上的導衛,在檢查時有必要用手電筒照明以便觀察清楚。
(2)孔型或導衛對中性不好是產生劃痕的較常見的原因,要定期檢查。
2.5碳化鎢輥環的破裂和“掉肉”
碳化鎢輥環裂紋通常會在線材表面形成周期性缺陷,有時會在線材表面形成發紋,輥環“掉肉”有時會在線材的表面形成凸塊或結疤。
2.5.1碳化鎢輥環的破裂和“掉肉”形成原因有:
(1)由于碳化鎢輥環的自身特性,冷卻不當很容易斷裂。
(2)輥環軋槽中的“掉肉”可能是由于冷卻不當、輥環磨槽技術不當等造成。
(3)冷卻水的酸堿度不合適。
2.5.2若產生碳化鎢輥環的破裂和“掉肉”,應從以下幾方面進行檢查,排除故障:
(1)每次停機時都應檢查輥環的使用情況,如果軋槽表面過早的剝落,應立即分析調查其原因。
(2)在運輸與搬運時要小心輕放,要有適當的運輸和存放工具。
(3)線材表面如存在凸塊或結疤,則要測量從一個凸塊或結疤到下一凸塊或結疤的間距,以確定出現故障的架次。
(4)如果工作輥環或導衛中有剝落,則會相當的明顯。
(5)輥環修磨不當會使輥環的表面過熟,輥環表面會呈“紫藍”色,這樣的輥環不應當再安裝到軋機上去。
(6)定期檢查軋機的冷卻水的水質,必須控制好懸浮物的含量,單純由鈷組成粘結相的牌號PH值應保持在7.5-8.5之間,由鈷鎳鉻組成粘結相的牌號PH值應小于7.5。
2.6麻面
在放大鏡下能明顯地看出在線材表面連續分布著不規則的凸凹缺陷,此即麻面。
2.6.1軋制過程中產生麻面缺陷的主要原因有:
(1)軋槽冷卻不當或嚴重磨損。
(2)冷卻水的PH值不合適,WC輥環中的粘結劑被腐蝕,從而使WC顆粒在軋制過程中脫落出來。
2.6.2若產生麻面,應從以下幾方面進行檢查,排除故障:
(1)嚴格按計劃更換軋槽。
(2)交接班時要全面檢查軋輥冷卻和軋槽表面的情況。
(3)定期檢查水質情況。
(4)檢查軋輥的冷卻水管是否堵塞。
2.7結疤(翹皮)
線材表面與線材基體部分結合或完全未結合的金屬片層稱為結疤。前者是由成品以前幾道次軋件上的凸起物件軋入基體形成的,后者是已脫離軋件的金屬碎屑軋在軋件表面上形成的。
2.7.1坯料表面質量不好,漏檢坯料上原有的結疤,或連鑄坯表面未清除干凈的翹皮、飛翅等均可形成結疤。在軋制中產生結疤的原因有:
(1)坯料過熱。
(2)坯料修磨不好。
(3)軋槽過度磨損。
(4)輥環“掉肉”。
(5)軋機導衛有毛刺。
2.7.2若產生結疤(翹皮或鱗層),應從以下幾方面進行檢查,排除故障:
(1)料過熱會產生偏析,并且產生過量的氧化鐵皮。
(2)軋制過程中較大塊的氧化鐵皮軋入軋件的表面形成結疤缺陷,因此要使用高壓水除鱗消除氧化鐵皮。
(3)偏析使坯料表面不平整,破裂碎片被軋入軋件內,在軋制后期破裂形成結疤,因此要控制好加熱溫度;
(4)軋機停穩以后,要仔細檢查軋輥及導衛表面是否有毛刺、磨損、掉肉等問題。
3結語
高速線材表面質量缺陷的形成原因及故障排除方法并不復雜,現場操作人員要遵循以上原因進行分析,對排除方法要點要認真思考,經常不斷地、定時的對導衛、軋輥、鋼坯及加熱、冷卻水等進行檢查,以減少高速線材表面質量缺陷的發生次數,排除時應力求分析準確解決迅速。