摘要：本文主要对热镀锌钢板镀层表面存在的诸如划伤、锌渣、气刀条痕、辊印、波纹和条纹等缺陷的产生原因及解决措施进行研究分析。
关键词：热镀锌钢板；镀层表面缺陷；划伤；气刀条痕；辊印
引言
近年来，汽车和家电工业对所用热镀锌板表面质量的要求越来越严格。一要表面无缺陷，因为镀层的表面缺陷在涂漆后会显现出来；二要镀层的表面平坦，涂漆后漆膜光亮，即所谓高的鲜映性。而影响热镀锌汽车板表面质量的主要缺陷有2种：（1）与镀锌工艺和锌锅设备有关的缺陷，如镀层中嵌进的锌渣等；（2）热镀锌生产线其他部分引起的缺陷，如划伤、压印等。
一、划伤缺陷及解决措施
1.1基板划伤
基板划伤是指由于轧机卷取等原因引起的冷轧基板表面划伤。由于基板划伤处的锌铁反应速度明显高于正常表面，带钢经热镀锌后，基板上的缺陷将更为明显。通过加强上道工序对来料质量的检查，完全可以杜绝有划伤的基板进入镀锌线。
1.2沉没辊划伤
沉没辊划伤是带钢出锌锅后在上板面出现断续或连续的条状辊印印痕，若辊印较轻无手感可降级处理，如有手感则为划伤只能做废品处理，必须停机换辊。分析认为：出现这种故障的直接原因是带钢与沉没辊之间相互接触运动中两者速度不同，辊系出现不转或转动不良，从而使带钢与辊体接触时产生相对滑动，使带钢表面被辊面划伤。造成这一现象的原因是多方面的，由于沉没辊处于锌锅锌液中这一特殊位置，无传动设备，只是一个从动转向辊，完全靠工艺段的张力及摩擦力转动。因此，它是由机械结构特殊性、生产工艺控制、沉没辊的安装与使用等因素共同或单一影响的结果。
解决方法：工艺方面的改进：（1）锌锅锌液温度控制在（460±5）℃，以增加锌液的流动性。（2）随时控制和调整锌液的化学成分含量，一般铁含量控制在0.05%以下，铝含量应控制在0.15%~0.22%之间。在生产薄带钢时由于张力较小，板面易出沉没辊划伤。此时可适量加入铝锭以降低铁的含量，这样有利于降低锌液粘度，增加锌液流动性。（3）控制速度与张力变化不能过快。
设备安装与使用的改进：（1）辊子加工后在安装前检查表面粗糙度及沟槽是否倒角，有无毛刺、有无硌伤。（2）校验辊子静平衡，适当增加配重（3）安装预紧后吊运至检验平台（仿锌锅平台），校验水平度、平行度至符合图纸安装要求。（4）沉没辊在使用投入锌锅前，必须先放入烘箱预热，温度以接近锌液温度为宜。预热目的：一是通过缓慢预热减少入锌锅时温差过大导致轴套炸裂及各部件骤热变形，提高使用寿命；二是防止辊面粘上浮渣不易去除，造成硌窝划伤。（5）辊子放入锌锅时一定要将锌锅表面浮渣捞净，轴承位置及轴孔处不能粘渣，防止辊子卡死不转。
1.3其他辊划伤
其他辊划伤是指全线托辊、转向辊、张紧辊、纠偏辊造成的划伤，它又分为驱动辊划伤和非驱动辊划伤。这类划伤产生的主要原因是接触板带的辊子转速和板带运行速度不一致，带钢和辊子产生相对滑动而产生的划伤。
解决方法：如果发现有划伤，应立即确认是镀前划伤还是镀后划伤，然后确定划伤区域。由驱动辊造成的划伤，可以通过速度的匹配来解决；由非驱动辊造成的划伤，则通知机械维护人员检查辊子轴承，如果轴承没有问题可以通过增加本区域的张力、增加辊子和板带的传动摩擦力来减少划伤产生。
2.1嵌入镀层的锌渣颗粒
在热镀锌板边部，镀层表面常有呈块状的暗斑。用带能谱仪（EDX）的扫描电镜（SEM）对存在暗斑缺陷的镀层试样进行观察，发现缺陷区域有大量的氧存在。暗斑是由氧化膜覆盖的区域。这些氧化膜显然是钢板出锌锅时带出来的。当气刀喷吹镀层使氧化膜破裂时，在暗斑中便会形成发亮的裂纹。用光学显微镜观察后，发现缺陷区镀层中含有大量的锌渣颗粒。这些锌渣颗粒与锌液表面的氧化膜有关，并与氧化膜一起被带出锌锅。带钢出锌锅时，附近区域的锌液表面存在浮渣。
解决方法：（1）锌液温度的控制：在镀锌生产中，由于铝自身的化学性质以及锌液的温度，决定了锌渣的产生是不可避免的，底渣的主要成分为FeZn7，浮渣的主要成分为Fe2Al5。在现代连续热镀锌生产中，一般底渣的去除不采用捞渣的方式，而采用化学方法；浮渣一般采取捞渣的方式，一定要注意锌锅中带钢出口处浮渣的捞取，因为此处的浮渣容易粘附在带钢表面。（2）捞渣：在镀锌生产中，由于铝自身的化学性质以及锌液的温度，决定了锌渣的产生是不可避免的，底渣的主要成分为FeZn7，浮渣的主要成分为Fe2Al5。在现代连续热镀锌生产中，一般底渣的去除不采用捞渣的方式，而采用化学方法；浮渣一般采取捞渣的方式，一定要注意锌锅中带钢出口处浮渣的捞取，因为此处的浮渣容易粘附在带钢表面。
2.2气刀条痕、辊印等各种缺陷
（1）厚边缺陷
据有关研究表明，镀层厚边缺陷主要是由于生产经验不足而产生的。当出现这种缺陷时，成品卷变形严重，卸卷十分困难。
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解决方法：调整气刀唇缝形状，增加板带边部的喷吹压力。另外更重要的是气刀高度要随着生产线速度进行相应的调节。生产线的速度低时，板带在出了锌锅后到达气刀的时间变长，在锌液冷却过程中板带边部冷却较快，锌液开始凝固，所以当它经过气刀时，边部锌层会比较厚。这时如果及时降低气刀高度缩短锌液冷却时间，则可以解决此问题。而在生产线速度较高时，由于气刀喷吹压力增大，造成锌液飞溅也大，容易堵塞气刀，所以应及时提高气刀高度。
（2）气刀条痕缺陷
当气刀喷嘴发生局部堵塞时，带钢对应的位置会产生锌层超厚，形成条痕。它的形成主要是在生产线速度变化大时气刀压力突然变化，造成锌液飞溅，堵塞气刀。或者是气刀距带钢间距过小且来料浪形、瓢曲、带钢受热不均、带钢张力过小等造成带钢刮气刀形成堵塞，产生条痕。
解决方法：操作人员在生产线升降速时幅度不要过大，并且注意来料板形，如果板形较差，应及时将气刀间距调大，同时通过对张力以及校正辊、稳定辊进行调节使带钢在气刀喷嘴中间得到一个良好的平直度，防止带钢刮气刀形成堵塞。如果出现气刀条痕可以在焊缝通过时快速打开气刀，用专用工具进行清理。
（3）各种辊印缺陷
一是辊子压印。异物粘附在出口转向辊和张力辊上引起带钢表面产生周期性的突起或凹坑，这种缺陷在汽车厂是不允许的。必须及时发现并消除。其措施是，可以在辊子上安装专用的刮刀装置来保持辊面清洁。目前广泛采用的辊面喷涂层也可能脱落而造成异物粘附缺陷，所以必须对辊面进行有效的管理。
二是沉没辊条纹。沉没辊条纹是在沉没辊辊面开槽处与带钢挤压而产生的，可优化辊面开槽形式，辊面采用陶瓷喷涂，调整机组工艺参数等方法得到减轻或消除。
三是沉没辊、稳定辊压印。沉没辊和稳定辊辊面上粘附的锌渣会引起带钢相应部位的突起和凹坑。经过平整后仍有肉眼可见的白色斑点，合金化热镀锌时，产品有明显的亮点。对这种缺陷，除确保锌锅设备辊面质量外，带钢入锌锅温度、锌锅铝含量的控制也很关键。锌锭的添加、辊面的检查和异物的清除等均需一定的技巧。
四是平整工作辊粘锌辊印。带钢在平整时，带钢镀层表面上的小锌花峰会在变形期间弄破。轧辊表面和带钢之间的速度差使这些锌粒沿着初始锌层移动。有些锌粒会粘附在辊缝内辊子的表面上，吸引其他锌粒并使其形成大锌块。最后在镀层表面上形成明显的辊印。通过安装的专用力矩控制系统和湿平整、高压水冲洗或安装专用刷辊装置，能对此缺陷进行有效控制。
五是光整缺陷。在生产光整锌花产品时，主要的光整缺陷有光整印、光整亮边、光整褶皱。光整印主要是由于锌粒或锌皮粘到光整机的工作辊上或者由于工作辊局部粗糙度差异而在板带相应位置形成的周期性印痕。光整亮边是通过光整机后镀锌板两边各有一定量的条带难于压下，光整不到，形成5～10 mm的亮边。光整亮边缺陷在板带厚度大于1.0 mm时比较常见。而光整褶皱是由于光整机在板带两边的轧制力不一致而造成的斜纹状褶皱。
解决方法：如果发现板带有光整印应及时进行工作辊更换，防止支承辊表面损坏，产生更大的影响。对于光整亮边可以用增大轧制力、增加负弯辊力来减轻光整亮边缺陷。光整褶皱出现后必须在短时间内将板带两侧的轧制力进行协调，并且通过抗皱辊的高度来消除此缺陷。这种缺陷严重时可以损坏工作辊，甚至造成断带事故的发生。
2.3其他缺陷
（1）钝化斑。钝化斑是指带钢表面棕黄色的斑迹。其产生原因是由于钝化涂敷辊变形或辊面破损，在带钢表面造成斑点；或在生产带钢规格由窄到宽时，由于涂敷辊边部磨损造成钝化边。
解决方法如下：在一个周期中安排生产计划时，板带宽度应由宽到窄进行生产；如果由窄向宽过渡，应提前换辊；如果橡胶辊面有破损，应及时更换新辊。
（2）合金化顶辊的板型异常。由于高张力的带钢经合金化上部水冷顶辊后，因温降不均匀导致板形不佳，造成带钢在辊面偏移形成镀层表面的刮痕。这种缺陷可以通过改善辊子的冷却或采用特殊衬套来解决。
三、结束语
总之，热镀锌后镀件表面缺陷情况较复杂，产生的原因也较多，解决办法是多方面的，需要做大量艰若细致的工作，使热镀技木提高一步。
参考文献：
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[5]热轧热镀锌板表面划伤原因浅析[J].葛建华. 天津冶金.2008（03）
[6]镀锌板表面锌渣缺陷的控制[J].李林，高毅. 上海金属.2007（05）
论文作者:叶宣希
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/24
标签：带钢论文; 划伤论文; 缺陷论文; 表面论文; 辊子论文; 镀层论文; 浮渣论文; 《基层建设》2019年第9期论文;