第一章冷轧带钢生产概述1

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1 第 一 章 冷 轧 带 钢 生 产 概 述 1. 什 么 叫 冷 轧, 冷 轧 带 钢 有 哪 些 优 点? 金 属 在 再 结 晶 温 度 以 下 进 行 轧 制 变 形 叫 做 冷 轧, 一 般 指 带 钢 不 经 加 热 而 在 室 温 直 接 进 行 轧 制 加 工 冷 轧 后 的 带 钢 可 能 烫 手, 但 还 是 叫 冷 轧 冷 轧 生 产 可 提 供 大 量 高 精 确 度 和 性 能 优 良 的 钢 板 和 带 材, 其 最 主 要 的 特 点 是 加 工 温 度 低, 同 热 轧 生 产 相 比, 它 有 以 下 优 点 : (1) 冷 轧 带 钢 产 品 尺 寸 精 确, 厚 度 均 匀, 带 钢 厚 度 差 一 般 不 超 过 O mm 或 更 小, 完 全 可 以 符 合 高 精 度 公 差 的 要 求 (2) 可 获 得 热 轧 无 法 生 产 的 极 薄 带 材 ( 最 薄 可 达 0.001mm 以 下 ) (3) 冷 轧 产 品 表 面 质 量 优 越, 不 存 在 热 轧 带 钢 常 常 出 现 的 麻 点 压 入 氧 化 铁 皮 等 缺 陷, 并 且 可 根 据 用 户 的 要 求, 生 产 出 不 同 表 面 粗 糙 度 的 带 钢 ( 光 泽 面 或 麻 糙 面 等 ), 以 利 于 下 道 工 序 的 加 工 (4) 冷 轧 带 钢 具 有 很 好 的 力 学 性 能 和 工 艺 性 能 ( 如 较 高 的 强 度 较 低 的 屈 服 极 限 良 好 的 深 冲 性 能 等 ) (5) 可 实 现 高 速 轧 制 和 全 连 续 轧 制, 具 有 很 高 的 生 产 率 2. 冷 轧 生 产 方 法 有 哪 几 种? 冷 轧 板 带 钢 生 产 方 法 分 为 单 片 轧 制 和 成 卷 轧 制 两 种 方 法 (1) 单 片 轧 制 单 片 轧 制 最 早 采 用 二 辊 式 轧 机, 目 前 多 用 四 辊 式 冷 轧 机 四 辊 冷 轧 机 按 其 轧 辊 运 转 方 向 可 分 为 可 逆 式 和 不 可 逆 式 采 用 不 可 逆 式 四 辊 轧 机 进 行 单 片 生 产 时, 轧 制 操 作 是 由 人 工 逐 张 将 钢 板 喂 入 轧 机, 全 垛 钢 板 轧 完 一 道 次 后, 用 吊 车 将 板 垛 吊 送 到 轧 机 前, 进 行 下 一 道 次 的 轧 制, 如 此 循 环 进 行, 直 到 轧 成 规 定 的 成 品 尺 寸 时 为 止 采 用 可 逆 式 轧 机 时, 则 轧 制 操 作 有 两 种, 一 种 是 每 一 张 钢 板 在 轧 机 上 往 返 轧 制, 直 到 轧 制 成 最 终 的 成 品 尺 寸, 然 后 再 进 行 第 二 张 钢 板 的 轧 制 这 种 操 作 方 法 虽 然 压 下 调 整 操 作 频 繁, 但 产 品 表 面 不 易 划 伤, 故 实 际 生 产 中 应 用 较 多, 特 别 是 轧 制 单 重 和 尺 寸 较 大 的 钢 板, 均 采 用 此 法 另 一 种 是 每 张 钢 板 逐 张 送 入 轧 机, 待 全 垛 钢 板 轧 完 一 道 次 后, 再 逐 张 返 回 轧 制 第 二 道 次 此 种 操 作 方 法 使 轧 制 产 品 尺 寸 较 均 一, 而 且 省 去 了 轧 辊 反 转 和 压 下 的 调 整 时 间, 从 而 冷 轧 机 产 量 较 高, 但 板 面 之 间 有 时 可 能 造 成 划 伤 单 张 轧 制 方 法 由 于 不 能 采 用 张 力, 故 每 道 次 的 压 下 率 一 般 不 超 过 14%, 轧 制 道 次 增 多, 钢 板 加 工 硬 化 程 度 增 大 因 此, 单 张 轧 制 不 能 生 产 厚 度 很 薄 的 冷 轧 产 品 (2) 成 卷 轧 制 目 前, 冷 轧 生 产 大 多 是 采 用 成 卷 轧 制, 其 基 本 形 式 分 为 单 机 成 卷 轧 制 和 多 机 架 连 续 式 成 卷 轧 制 两 种 成 卷 轧 制 采 用 二 辊 轧 机 四 辊 轧 机 偏 八 辊 轧 机 十 二 辊 轧 机 二 十 辊 轧 机 等 不 可 逆 式 和 可 逆 式 的 冷 轧 机 单 饥 不 可 逆 式 冷 轧 机 主 要 有 二 辊 轧 机 和 四 辊 轧 机 两 种 ( 图 1-1), 这 种 轧 机 在 我 国 有 数 百 台 之 多, 其 辊 身 长 度 在 mm 之 间, 辊 径 在 mm 之 间 在 这 些 轧 机 中, 大 部 分 设 有 开 卷 机 和 卷 取 机 这 些 轧 机 主 要 用 来 生 产 600mm 以 下 的 窄 带 钢 或 平 整 成 卷 的 窄 带 钢, 轧 制 速 度 在 Om/s 范 围 内

2 图 1-1 不 可 逆 式 冷 轧 机 a- 二 辊 不 可 逆 式 ;b- 四 辊 不 可 逆 式 单 机 可 逆 式 冷 轧 机 分 为 四 辊 轧 机 和 多 辊 轧 机 ( 偏 八 辊 轧 机 十 二 辊 轧 机 二 十 辊 轧 机 ) 轧 机 大 部 分 采 用 工 作 辊 驱 动 方 式, 这 样 可 使 总 变 形 抗 力 减 小, 降 低 电 能 消 耗, 可 轧 制 较 薄 的 产 品 表 1-1 给 出 了 1200mm 四 辊 可 逆 式 冷 轧 机 的 主 要 技 术 性 能 与 单 机 座 可 逆 式 冷 轧 机 相 比, 多 机 架 连 续 式 冷 轧 机 具 有 如 下 特 点 : (1) 轧 制 速 度 高, 一 般 在 25m/s 以 上 ( 最 高 可 达 41 m/s) (2) 产 品 质 量 好, 能 满 足 用 户 提 出 的 力 学 性 能 表 面 质 量 厚 度 精 度 等 各 种 要 求 (3) 钢 卷 的 两 端 均 能 压 下, 减 少 了 切 头 切 尾 损 失, 金 属 收 得 率 高 (4) 产 量 高, 年 产 量 一 般 在 数 十 万 吨 到 100 万 t 以 上 (5) 采 用 液 压 压 下 装 置 和 一 系 列 自 动 化 控 制 及 各 种 新 技 术, 其 优 点 更 为 突 出 表 mm 四 辊 可 逆 式 冷 轧 机 主 要 技 术 性 能 性 能 1200mm 四 辊 可 逆 式 冷 轧 机 工 作 辊 直 径 / 支 撑 辊 直 径 辊 身 长 度 /mm mm 轧 制 力 /kn 最 大 轧 制 速 度 /m s-1 主 电 机 功 率 /kw 压 下 形 式 原 料 厚 度 宽 度 /mm mm 成 品 厚 度 /mm 钢 卷 质 量 /t 钢 卷 最 大 外 径 /mm 卷 取 机 直 径 /mm 卷 取 机 电 机 功 率 /kw 卷 取 机 最 大 张 力 /kn 卷 取 机 最 大 速 度 /m s-1 开 卷 机 功 率 /kw 开 卷 机 张 力 /kn 开 卷 机 速 度 /m s-1 年 产 量 / 万 t 400/ 电 动 压 下 (1.8-3.O) ( ) O.2~

3 多 机 架 连 续 式 冷 轧 机 的 缺 点 是 : (1) 各 机 架 的 延 伸 和 轧 制 速 度 不 易 调 整, 生 产 操 作 较 难 掌 握 (2) 轧 制 品 种 范 围 受 一 定 限 制 (3) 设 备 投 资 较 大 3. 冷 轧 板 带 的 生 产 工 艺 流 程 是 怎 样 的? 冷 轧 板 带 的 轧 制 方 法 虽 有 单 张 和 成 卷 单 机 座 和 多 机 座 之 分, 但 它 们 的 生 产 工 艺 过 程 却 基 本 相 似 冷 轧 薄 板 带 钢 中 有 3 大 典 型 产 品 : 镀 层 板 汽 车 板 与 电 工 硅 钢 板 其 生 产 工 艺 流 程 大 致 如 图 1-2 所 示 图 1-2 冷 轧 薄 板 带 钢 生 产 工 艺 流 程 4. 冷 轧 薄 带 钢 生 产 的 发 展 概 况 怎 样? 薄 板 带 钢 的 生 产 技 术 是 钢 铁 工 业 发 展 水 平 的 一 个 重 要 标 志 薄 钢 板 除 了 供 汽 车 农 机 化 工 食 品 罐 头 建 筑 电 器 等 工 业 使 用 外, 还 与 日 常 生 活 有 直 接 关 系, 如 家 用 电 冰 箱 洗 衣 机 电 视 机 等 都 需 要 薄 钢 板 因 而 在 一 些 工 业 发 达 的 国 家 中, 薄 钢 板 占 钢 材 的 比 例 逐 年 增 加, 在 薄 板 带 钢 中, 冷 轧 产 品 占 很 大 部 分 冷 轧 生 产 最 初 是 在 二 辊 轧 机 四 辊 轧 机 上 进 行 的 随 着 科 学 技 术 和 工 业 的 发 展, 需 要 更

4 薄 质 量 要 求 更 高 的 带 材, 尤 其 是 仪 表 电 子 通 讯 设 备 上 需 要 极 薄 带 材 四 辊 轧 机 往 往 不 能 满 足 这 一 要 求, 这 样 便 出 现 了 新 型 结 构 的 轧 机, 如 六 辊 轧 机 十 二 辊 轧 机 二 十 辊 轧 机 偏 八 辊 轧 机 和 其 他 复 合 式 多 辊 冷 轧 机, 如 图 1-3 所 示 图 1-3 多 辊 冷 轧 机 a- 十 二 辊 轧 机 ;b- 二 十 辊 轧 机 ;c- 偏 八 辊 轧 机 冷 轧 带 钢 可 以 用 单 机 和 多 机 架 连 轧 机 来 生 产, 目 前 主 要 采 用 三 机 架 到 六 机 架 四 辊 冷 连 轧 机, 这 种 轧 机 的 特 点 是 生 产 率 高, 机 械 化 自 动 化 程 度 高, 产 品 质 量 好 近 年 来, 冷 轧 带 钢 生 产 技 术 的 发 展 主 要 有 以 下 几 个 方 面 : (1) 增 加 钢 卷 质 ( 重 ) 量 增 加 钢 卷 质 量 是 提 高 设 备 生 产 能 力 的 有 效 方 法, 因 为 冷 轧 带 钢 是 以 钢 卷 方 式 生 产 的, 每 一 个 钢 卷 在 送 到 机 组 内 轧 制 或 处 理 前, 都 必 须 经 过 拆 捆 开 卷 穿 带, 然 后 加 速 到 正 常 速 度 工 作, 在 每 一 卷 终 了 时 又 需 要 有 减 速 剪 切 卷 取 及 卸 卷 的 过 程, 占 用 较 多 的 生 产 时 间 钢 卷 质 量 增 大 后, 可 相 应 地 增 加 作 业 的 时 间, 而 且 由 于 每 卷 带 钢 长 度 的 增 加, 带 钢 在 稳 定 速 度 下 轧 制 的 时 间 也 相 应 增 加, 机 组 的 速 度 才 能 真 正 得 到 提 高, 带 钢 的 质 量 也 才 能 得 以 改 善 然 而, 钢 卷 质 量 也 不 可 无 限 制 地 增 加, 它 受 到 开 卷 机 卷 取 机 等 机 械 设 备 的 结 构 与 强 度 的 限 制, 也 受 到 电 动 机 调 速 范 围 的 限 制, 而 且 卷 重 太 大 还 会 给 车 间 内 钢 卷 的 运 输 和 存 放 带 来 困 难 目 前, 冷 轧 带 卷 的 质 量 已 达 40t, 个 别 的 达 到 60t, 以 带 钢 单 位 宽 度 计 算 的 卷 重 达 到 30-36kg/mm (2) 提 高 机 组 和 轧 机 的 速 度 以 五 机 架 轧 机 为 例,20 世 纪 50 年 代 大 都 在 20m/s 左 右, 60 年 代 以 来 已 逐 步 提 高 到 30m/s 左 右, 最 高 轧 制 速 度 达 37.5m/s 六 机 架 冷 连 轧 机 的 最 高 轧 制 速 度 已 超 过 了 40m/s 但 是, 轧 制 速 度 的 进 一 步 提 高 会 受 到 工 艺 润 滑 材 料 与 方 式 的 限 制

5 其 他 作 业 线 ( 如 单 机 架 平 整 机 组 双 机 架 平 整 机 组 各 剪 切 机 组 连 续 热 镀 锌 机 组 酸 洗 机 组 电 镀 锡 机 组 等 ) 的 机 组 速 度 也 都 相 应 提 高 (3) 提 高 产 品 厚 度 精 度 为 提 高 冷 轧 带 钢 的 厚 度 精 度, 在 冷 轧 机 上 采 用 了 全 液 压 压 下 装 置, 以 便 增 加 轧 机 压 下 装 置 的 反 应 速 度, 并 采 用 了 带 钢 厚 度 自 动 控 制 装 置 对 于 高 速 高 产 量 的 带 钢 冷 连 轧 机, 实 现 了 计 算 机 控 制 (4) 改 善 板 形 在 带 钢 冷 连 轧 机 上, 广 泛 采 用 液 压 弯 辊 装 置 来 改 善 板 形 (5) 提 高 自 动 化 程 度 在 生 产 操 作 自 动 化 方 面, 普 遍 采 用 各 种 形 式 的 极 限 开 关 光 电 管 等 对 每 个 动 作 实 行 自 动 程 序 控 制, 实 现 了 钢 卷 对 中 带 钢 边 缘 纠 偏 机 组 中 带 钢 速 度 的 自 动 调 整 剪 切 钢 板 的 自 动 分 选 等 自 动 化 操 作 和 控 制 (6) 改 进 轧 机 结 构 1971 年 以 来, 出 现 了 全 连 续 式 冷 连 轧 机 这 种 轧 机 只 要 一 次 引 料 穿 带 后, 就 可 实 现 连 续 轧 制 此 时, 后 续 带 卷 的 头 部 通 过 焊 接 机 与 前 一 带 卷 尾 部 焊 接 在 一 起 为 了 保 证 带 钢 能 够 连 续 轧 制, 在 连 轧 机 人 口 端 设 置 了 活 套 装 置 在 冷 连 轧 机 组 出 口 端 没 置 了 分 卷 用 的 飞 剪 机, 并 设 置 了 两 台 卷 取 机, 以 便 交 替 地 卷 取 带 钢 全 连 续 式 冷 连 轧 饥 即 使 在 换 辊 时, 带 钢 依 然 停 留 在 轧 机 内 换 辊 一 结 束, 轧 机 可 立 即 进 行 轧 制 采 用 全 连 续 式 冷 连 轧 机, 可 以 提 高 生 产 率 30%-50%, 产 品 质 量 和 收 得 率 也 都 得 到 提 高 (7) 改 进 生 产 工 艺 不 断 采 用 新 工 艺 新 设 备, 例 如 深 冲 钢 板 连 续 退 火 作 业 线 和 浅 槽 盐 酸 酸 洗 HC 轧 机 和 异 步 轧 制 等, 以 简 化 冷 轧 工 艺 过 程, 提 高 冷 轧 带 钢 的 精 度 和 节 省 能 量 5. 什 么 叫 镀 锡 薄 钢 板 其 热 镀 锡 生 产 工 艺 流 程 怎 样? 通 过 热 浸 加 工 或 电 解 加 工, 使 冷 轧 薄 板 表 面 牢 固 地 附 着 一 层 异 种 金 属 的 过 程 叫 镀 层 板 加 工 工 艺 过 程 而 镀 锡 的 薄 钢 扳 叫 做 镀 锡 板, 俗 称 马 口 铁 锡 是 化 学 稳 定 性 较 强 的 元 素 之 一, 其 相 对 原 子 量 为 l18.7, 密 度 为 7.3g/cm 3, 熔 点 为 232 锡 在 硫 酸 硝 酸 和 盐 酸 的 稀 溶 液 中 几 乎 不 溶 解 它 的 塑 性 较 钢 好, 本 身 无 毒, 对 人 体 无 害 镀 锡 板 主 要 用 于 罐 桶 和 食 品 包 装 盒 箱 等 方 面 镀 锡 饭 以 片 状 或 者 成 卷 交 货 镀 锡 钢 板 的 生 产 方 法 有 热 镀 和 电 镀 两 大 类 热 镀 锡 时, 带 钢 通 过 熔 融 的 锡 槽, 将 锡 热 镀 在 带 钢 表 面 电 镀 锡 时, 带 钢 通 过 电 解 槽, 用 电 解 的 方 法 将 锡 镀 在 带 钢 表 面 热 镀 时 镀 层 较 厚. 单 位 面 积 镀 锡 量 多 数 大 于 25g/m 2, 且 镀 层 不 均 匀 通 常 热 镀 锡 只 存 速 度 低, 生 产 率 不 高 的 单 张 或 窄 带 镀 锡 机 组 上 使 用 热 镀 锡 工 艺 流 程 如 下 : 原 料 一 电 解 酸 洗 一 高 压 水 冲 洗 一 溶 剂 处 理 一 热 镀 锡 一 油 处 理 一 碱 洗 一 除 油 一 抛 光 一 成 品 检 验 热 镀 锡 原 板 先 进 行 白 酸 洗. 清 洗 表 面 轻 微 氧 化 膜 和 油 污 等. 或 在 盐 酸 槽 内 进 行 电 解 酸 洗, 以 迅 速 清 除 表 面 氧 化 铁 皮 镀 锡 槽 中 的 锡 液 温 度 为 进 入 锡 槽 前 的 原 板 先 通 过 熔 剂 槽, 清 除 表 面 氧 化 膜, 由 锡 槽 出 来 的 钢 板 需 通 过 棕 榈 油 槽 ( 油 温 ), 来 防 止 锡 发 生 氧 化 并 保 持 熔 融 状 态, 以 便 由 镀 锡 辊 挤 掉 多 余 的 锡 量 然 后 经 过 洗 涤 机 洗 去 油 脂, 抛 光 机 抛 光, 就 可 得 到 表 面 光 洁 的 镀 锡 板 6. 电 镀 锡 板 生 产 过 程 是 怎 样 的? 电 镀 锡 板 较 老 式 的 热 镀 锡 板 具 有 镀 层 薄 而 均 匀 表 面 美 观 锡 层 附 着 牢 固 等 优 点, 但 是 需 要 的 生 产 设 备 较 庞 大 电 镀 锡 工 艺 流 程 如 下 :

6 根 据 所 使 用 的 电 镀 液 不 同, 电 镀 锡 机 组 有 碱 性 酸 性 和 卤 素 型 3 种 类 型 碱 性 型 电 镀 锡 机 组 采 用 碱 性 电 镀 液, 腐 蚀 性 小, 不 需 要 耐 酸 槽 和 耐 酸 泵, 其 设 备 简 单, 投 资 低 但 是, 带 钢 的 电 镀 时 间 长, 电 耗 大, 机 组 速 度 低, 一 般 为 180m/min, 最 大 速 度 也 只 能 达 到 300m/min 酸 性 型 电 镀 锡 机 组 的 电 镀 效 率 高, 镀 层 厚 度 能 控 制, 可 以 得 到 两 个 表 面 镀 层 厚 度 不 等 的 差 厚 镀 层 带 钢 这 种 机 组 的 最 大 速 度 可 达 550m/min 在 这 种 机 组 上, 由 于 需 要 耐 酸 槽 和 耐 酸 泵, 在 带 钢 电 镀 前 还 要 有 对 带 钢 进 行 电 解 脱 脂 等 镀 前 处 理 设 备, 故 机 组 投 资 费 用 较 大 常 用 的 酸 性 电 镀 液 有 硫 酸 盐 和 氟 硼 酸 盐 两 种, 氟 硼 酸 盐 电 镀 液 的 电 镀 效 率 较 高, 但 其 腐 蚀 性 更 大, 对 设 备 的 维 修 要 求 更 高 卤 素 型 电 镀 锡 机 组 的 电 镀 液 是 卤 化 物, 电 镀 效 率 比 氟 硼 酸 盐 还 高, 机 组 最 高 速 度 可 达 760m/min 由 于 速 度 较 高, 电 镀 槽 采 用 水 平 式, 以 便 于 控 制 卤 化 物 的 腐 蚀 性 很 强, 必 须 十 分 注 意 防 蚀 措 施 目 前, 国 内 外 应 用 最 广 泛 的 是 酸 性 型 电 镀 锡 机, 机 组 简 图 如 图 1-4 所 示 图 1-4 酸 性 型 电 镀 锡 机 组 简 图 1- 带 卷 运 输 机 ; 2- 开 卷 机 ; 3 4- 送 料 辊 ; 5- 双 刃 剪 切 机 ; 6- 焊 接 机 ;7- 送 料 辊 ; 8- 活 套 ;9- 张 力 装 置 ;10- 电 解 清 洗 和 酸 洗 装 置 ;11- 刷 洗 机 ;12- 电 镀 锡 设 备 ;13- 打 印 机 ;14- 软 熔 设 备 ;15- 钝 化 设 备 ;16- 涂 油 机 ;17- 张 力 装 置 ;18- 送 料 辊 ;19- 剪 切 机 ;20- 卷 取 机 ;21- 开 卷 机 ;22- 飞 剪 机 ;23- 分 选 和 堆 垛 装 置 图 1-4 所 示 的 酸 性 型 电 镀 锡 机 组 的 主 要 技 术 性 能 如 下 : 带 钢 规 格 : 带 钢 厚 度 O.15~O.6mm 带 钢 宽 度 457~1016mm 带 卷 最 大 外 径 1800mm 带 卷 内 径 500mm 进 料 段 带 卷 最 大 质 量 15t 出 料 段 带 卷 最 大 质 量 5t 堆 垛 最 大 质 量 4t 机 组 速 度 : 进 料 段 最 大 速 度 550m/min 工 艺 段 和 出 料 段 速 度 m/min

7 在 酸 性 型 电 镀 锡 机 组 中, 电 镀 液 的 主 要 成 分 是 硫 酸 亚 锡 和 酚 磺 酸 电 镀 时 以 锡 为 阳 极, 带 钢 为 阴 极, 这 样, 锡 阳 极 就 溶 解 成 二 价 锡 离 子 进 入 电 镀 液, 并 在 带 钢 表 面 析 出 电 镀 锡 钢 板 的 镀 层 厚 度 与 电 流 密 度 成 正 比, 因 此 可 分 别 调 节 正 反 两 面 的 电 镀 电 流 而 得 到 各 自 不 同 的 镀 层 厚 度 电 镀 的 锡 层 附 着 力 差, 没 有 光 泽, 必 须 通 过 软 熔 装 置 将 带 钢 加 热 到 锡 的 熔 点 以 上 的 温 度, 使 锡 层 熔 融, 然 后 立 即 浸 入 水 中 冷 却, 使 之 变 为 有 光 泽 的 镀 锡 板 软 熔 后 的 带 钢 表 面 覆 有 一 层 自 然 产 生 的 锡 的 氧 化 物 ( 主 要 是 氧 化 亚 锡 ), 当 长 期 贮 存 或 涂 料 烘 烤 时, 会 氧 化 而 发 黄, 耐 蚀 性 也 就 变 坏 为 了 消 除 这 些 缺 点, 还 要 进 行 钝 化 处 理 ( 化 学 处 理 ) 钝 化 是 将 带 钢 放 入 碳 酸 盐 铬 酸 盐 溶 液 中 进 行 化 学 处 理 或 在 重 铬 酸 钠 溶 液 中 进 行 铬 化 电 解 处 理 通 过 钝 化, 将 自 然 产 生 的 锡 氧 化 膜 溶 解 掉, 并 生 成 一 层 很 薄 但 很 致 密 的 铬 酸 盐 钝 化 膜, 这 种 钝 化 膜 有 很 好 的 保 护 作 用 镀 锡 钢 带 经 钝 化 后, 通 过 清 洗 干 燥 涂 油 ( 一 般 用 静 电 涂 油 ) 最 后 切 成 定 尺, 或 卷 成 带 钢, 供 应 用 户 7. 什 么 叫 镀 锌 板 其 生 产 方 法 怎 样? 锌 是 一 种 蓝 白 色 的 金 属, 熔 点 为 419.4, 密 度 为 7.14g/cm 3 锌 具 有 中 等 的 延 展 性 室 温 下, 锌 在 干 燥 的 空 气 中 不 起 变 化 在 潮 湿 的 空 气 中 锌 表 面 则 生 成 一 层 很 致 密 的 碳 酸 锌 薄 膜, 它 能 保 护 锌 内 部 不 再 受 到 腐 蚀 由 于 锌 有 这 样 一 种 优 良 的 特 性, 所 以 将 锌 镀 在 钢 板 表 面 上 以 防 止 腐 蚀, 这 种 钢 板 称 为 镀 锌 板 钢 板 镀 锌 后 能 大 大 延 长 使 用 寿 命 如 果 钢 板 上 锌 层 没 有 被 破 坏, 那 么 锌 可 以 防 止 腐 蚀 介 质 ( 水 氧 气 二 氧 化 碳 等 ) 接 触 钢 板 表 面, 这 与 镀 锡 层 防 腐 的 作 用 完 全 一 样 但 是, 如 果 当 镀 锌 层 发 生 了 破 坏, 个 别 部 位 的 铁 露 出 表 面 时, 由 于 锌 的 化 学 性 质 比 铁 活 泼, 在 腐 蚀 过 程 中 锌 与 铁 形 成 了 微 电 池, 锌 是 微 电 池 的 阳 极, 在 腐 蚀 时 被 溶 解, 而 铁 是 阴 极 则 受 到 了 保 护 因 此, 镀 锌 器 皿 即 使 局 部 地 方 露 铁 仍 然 不 会 生 锈 如 果 铁 表 面 暴 露 得 太 大, 那 么 铁 就 同 未 镀 锌 一 样 被 腐 蚀 由 此 可 见, 镀 锌 板 具 有 良 好 的 防 锈 性 能, 是 建 筑 车 辆 家 具 机 械 电 气 和 包 装 等 行 业 广 泛 应 用 的 板 材 带 钢 镀 锌 有 电 镀 锌 和 热 镀 锌 两 种 方 法 用 电 镀 锌 方 法 生 产 的 带 钢, 镀 层 较 薄, 但 工 艺 复 杂 8. 热 镀 锌 板 的 生 产 过 程 是 怎 样 的? 热 镀 锌 板 生 产 方 法 是 由 热 镀 锡 生 产 方 法 发 展 而 来 的, 大 致 可 归 纳 为 下 列 几 种 : 所 谓 线 外 退 火, 指 原 料 ( 热 冷 轧 薄 板 ) 在 进 入 热 镀 锌 作 业 线 之 前, 首 先 进 行 再 结 晶 退 火 ; 所 谓 线 内 退 火, 指 在 热 镀 锌 作 业 线 上, 钢 板 先 进 行 再 结 晶 退 火, 接 着 热 镀 锌 目 前, 广 泛 采 用 森 吉 米 尔 法, 也 称 为 氧 化 一 还 原 法 冷 轧 后 的 时 钢 被 直 接 送 到 热 镀 锌 机 组, 带 钢 在 连 续 退 火 过 程 中 先 将 油 烧 去, 并 在 带 钢 表 面 形 成 薄 薄 的 一 层 氧 化 膜, 再 经 过 退 火 炉 的 还 原 段, 使 表 面 的 氧 化 膜 还 原 成 纯 铁 体, 因 而 在 进 入 锌 锅 时 镀 层 与 铁 基 结 合 得 很 好 图 1-5 是 1700mm 连 续 热 镀 锌 机 组 的 简 图 机 组 的 进 料 段 和 出 料 段 的 设 备 布 置 和 工 作 情 况 基 本 上 与 连 续 电 镀 锡 机 组 相 同 连 续 热 镀 锌 机 组 工 艺 段 包 括 镀 前 处 理 ( 脱 脂 和 热 处 理 ) 热 镀 锌 矫 正 和 钝 化 4 个 主 要 工 序 机 组 的 速 度 为 m/min

8 1700mm 连 续 热 镀 锌 机 组 采 用 快 速 加 热 炉 脱 脂 退 火 的 方 法, 退 火 炉 加 热 最 高 温 度 达 980, 退 火 后 的 带 钢 在 温 度 下 进 入 锌 槽, 以 保 持 锌 液 温 度 不 变 控 制 镀 层 厚 度 采 用 气 刀 法, 即 在 锌 槽 出 口 采 用 可 控 的 喷 嘴 沿 一 定 角 度 向 带 钢 喷 吹 压 缩 空 气 或 过 热 蒸 汽, 以 除 去 多 余 的 锌 液, 用 这 种 方 法 可 以 生 产 正 反 两 面 镀 层 厚 度 不 同 的 差 厚 镀 锌 钢 板 为 使 原 板 表 面 形 成 一 层 锌 铁 合 金, 使 它 具 有 良 好 的 延 伸 性, 镀 锌 后 的 钢 板 应 经 过 再 加 热 ( 即 通 过 镀 层 退 火 炉 ), 加 热 温 度 约 为 550 为 提 高 镀 锌 钢 板 的 防 腐 性 能, 带 钢 冷 却 后, 应 在 铬 酸 或 磷 酸 液 中 进 行 钝 化 处 理 镀 锌 机 组 的 头 部 设 备 与 一 般 带 钢 连 续 作 业 线 相 类 似 尾 部 设 备 除 一 般 的 卷 取 横 剪 和 垛 板 设 备 外, 常 设 有 平 整 机 和 拉 伸 矫 正 机, 以 提 高 带 钢 的 力 学 性 能 和 改 善 板 形 mm 连 续 电 镀 锌 机 组 工 艺 和 机 组 特 点 是 什 么? 近 年 来, 对 薄 镀 锌 板 的 需 要 量 不 断 增 加, 使 电 镀 锌 板 生 产 技 术 得 到 迅 速 的 发 展 2030mm 连 续 电 镀 锌 机 组 的 年 产 量 为 15 万 t, 机 组 组 成 如 图 1-6 所 示 2030mm 连 续 电 镀 锌 机 组 的 主 要 产 品 有 单 面 镀 锌 板 双 面 镀 锌 板 及 差 厚 镀 锌 板 等 各 种 类 型 的 锌 板 其 主 要 指 标 为 : 板 厚 : mm 宽 度 mm; 镀 层 的 厚 度 : 双 面 镀 时 为 3-40g/m 2, 差 厚 镀 锌 时 镀 层 厚 度 可 在 此 范 围 内 调 整, 单 面 镀 时 锌 层 厚 度 可 达 80g/m 2 图 mm 连 续 热 镀 锌 机 组 的 简 图 1- 带 卷 运 输 机 ;2- 开 卷 机 ;3 4- 送 料 辊 ;5- 双 刃 剪 切 机 ;6- 焊 接 机 ;7- 水 平 活 套 车 ;8- 张 力 辊 ;9- 三 段 式 热 处 理 炉 ;10- 镀 锌 槽 ;11- 气 刀 装 置 ;12- 锌 层 热 处 理 炉 ;13- 带 钢 冷 却 装 置 ;14- 张 力 辊 ;15- 平 整 机 ;16- 张 力 辊 ;17- 拉 伸 弯 曲 矫 正 机 ;18- 张 力 辊 ;19- 钝 化 处 理 设 备 ;20- 平 活 套 车 ;21- 剪 切 机 ;22- 涂 油 机 ;23- 卷 取 机 ;24- 活 套 坑 ;25- 飞 剪 机 ;26- 堆 垛 装 置 连 续 电 镀 锌 的 主 要 工 艺 流 程 为 : 清 洗 一 电 镀 一 后 处 理 (1) 清 洗 清 洗 过 程 主 要 包 括 脱 脂 酸 洗 刷 洗 等 脱 脂 又 分 化 学 脱 脂 和 电 解 脱 脂 化 学 脱 脂, 使 用 NaOH NaC03 NaP0 4 等 药 品 对 动 植 物 油 起 皂 化 作 用, 对 矿 物 油 起 乳 化 作 用 图 1-6 连 续 电 镀 锌 机 组 的 组 成

9 化 学 脱 脂 反 应 过 程 如 下 : 电 解 脱 脂 化 学 反 应 过 程 如 下 : 溶 液 温 度 70~80, 温 度 高 可 提 高 反 应 速 度 酸 洗 的 目 的 是 去 除 氧 化 铁 皮 酸 液 可 采 用 盐 酸 或 硫 酸, 图 1-6 所 示 机 组 采 用 硫 酸 溶 液 酸 洗 的 化 学 反 应 过 程 如 下 : 酸 洗 条 件 : 硫 酸 的 质 量 分 数 一 般 为 5%-10%; 温 度 (2) 电 镀 2030mm 连 续 电 镀 锌 机 组 采 用 喷 射 式 不 溶 性 阳 极 电 镀 槽 将 卧 式 槽 增 加 喷 射 电 镀 液 的 集 流 管, 可 溶 性 锌 阳 极 改 为 不 溶 性 Pb-Sn 合 金 阳 极, 其 结 构 如 图 1-7 所 示 图 1-7 电 镀 锌 槽 的 结 构 1- 导 电 辊 ;2- 不 溶 性 阳 极 ;3- 绝 缘 垫 ;4- 集 流 管 ;5- 槽 体 ;6- 收 集 槽 ;7- 循 环 槽 ;8- 冷 却 器 ;9- 泵 ;10- 锌 溶 解 槽 ;11- 沉 淀 槽 电 镀 槽 由 外 槽 内 槽 不 溶 性 阳 极 导 电 辊 边 缘 罩 支 持 辊 绝 缘 垫 和 电 解 液 循 环 系 统 组 成 喷 射 式 不 溶 性 阳 极 电 镀 锌 是 采 用 硫 酸 锌 作 为 电 解 液, 硫 酸 锌 在 水 中 电 离, 其 化 学 反 应 过 程 如 下 :

10 在 电 镀 锌 中, 带 钢 作 为 阴 极, 不 溶 性 锌 板 作 阳 极, 当 通 电 后 发 生 如 下 反 应 : 在 阴 极 带 利 表 面, 锌 离 子 获 得 两 个 电 于 被 还 原 成 锌 而 沉 积 在 带 钢 表 面, 使 带 钢 表 面 镀 上 一 层 很 薄 的 锌 层 在 电 解 液 中, 由 于 锌 离 子 不 断 沉 积 到 带 钢 表 面, 这 样, 溶 液 中 锌 离 子 不 断 减 少 在 可 溶 性 阳 极 是 采 用 锌 板 做 阳 极, 锌 阳 极 失 去 两 个 电 子 变 成 锌 离 子 而 溶 解 到 电 解 液 中, 即 这 样, 保 持 电 解 液 中 的 锌 离 子 平 衡 而 不 溶 性 阳 极 则 是 由 外 界 不 断 向 电 解 槽 中 添 加 浓 度 较 大 的 硫 酸 锌 溶 液, 锌 离 子 通 电 后 沉 积 到 带 钢 表 面 从 而 镀 上 锌 层 电 镀 液 中 所 用 各 种 药 品 的 作 用 为 : 另 外, 电 流 密 度 为 30A/dm 2, 温 度 为 室 温 镀 锌 量 的 控 制 是 根 据 法 拉 第 定 律 进 行 的, 并 可 推 导 出 下 面 公 式 : 根 据 上 式 得 出 如 下 结 论 : 电 镀 锌 的 镀 锌 量 与 电 流 密 度 电 解 槽 长 度 和 数 目 成 正 比 ; 与 带 钢 的 线 速 度 成 反 比 根 据 上 式, 可 以 指 导 我 们 在 电 镀 生 产 中 确 定 合 理 的 工 艺 速 度 喷 射 式 不 溶 性 阳 极 电 镀 锌 作 业 线, 有 9 个 电 解 槽, 电 流 总 计 为 198kA, 槽 长 为 1.5m 这 样, 可 以 根 据 生 产 不 同 宽 度 的 带 钢 和 不 同 厚 度 的 镀 锌 量 来 确 定 机 组 适 当 的 运 行 速 度 ( 工 艺 段 速 度 为 15-90m/min) 另 外, 喷 射 式 不 溶 性 阳 极 电 镀 法 很 容 易 得 到 单 面 镀 锌 钢 板 除 控 制 电 源 有 单 面 阳 极 外, 还 可 控 制 喷 射 液, 使 不 镀 锌 的 那 面 不 喷 液, 这 样 便 可 较 完 美 地 做 到 单 面 镀 层 (3) 后 处 理 电 镀 锌 后 处 理 的 主 要 目 的 是 改 善 镀 锌 板 表 面 的 涂 漆 性 能 和 抗 腐 蚀 性 能, 以 延 长 电 镀 锌 板 使 用 寿 命 电 镀 锌 的 后 处 理 包 括 : 1) 活 化 处 理 和 磷 化 处 理 磷 化 处 理 就 是 使 电 镀 锌 板 的 表 面 生 成 一 层 极 薄 的 凹 凸 不 平 的 磷 化 层 结 晶, 对 涂 漆 性 能 有 所 改 善, 但 是, 表 面 的 磷 化 层 结 晶 很 不 均 匀 为 了 使 磷 化 层 的 结 晶

11 细 小 而 均 匀, 在 磷 化 处 理 之 前 先 进 行 活 化 处 理 活 化 处 理 就 是 使 电 镀 锌 板 表 面 形 成 小 的 结 晶 核 这 样 磷 化 时, 磷 化 层 就 在 这 些 小 结 晶 核 上 形 成 磷 化 层, 从 而 形 成 细 小 而 均 匀 的 磷 化 层, 其 厚 度 为 1.O-2.0g/m 2 活 化 处 理 采 用 胶 体 磷 酸 钛 溶 液, 温 度 为 30-60, 时 间 为 1-2s 即 可 磷 化 处 理 采 用 磷 酸 二 氢 锌 + 有 机 磷 ( 磷 酸 淀 粉 ), 温 度 为 60, 时 间 为 5-6s 2) 密 封 处 理 和 铬 化 处 理 将 磷 化 膜 内 凹 处 用 镀 层 封 闭 以 提 高 抗 腐 蚀 性, 采 用 稀 铬 酸, 温 度 为 45, 处 理 时 间 约 为 3s 作 密 封 处 理 时 铬 酸 的 质 量 浓 度 为 0.12g/L 经 密 封 处 理 的 锌 表 面 形 成 一 层 极 薄 的 钝 化 膜 如 果 需 进 一 步 提 高 抗 蚀 性, 则 可 对 磷 化 处 理 后 的 锌 板 进 行 铬 化 处 理 铬 化 处 理 所 用 的 溶 液 成 分 与 密 封 处 理 所 用 的 溶 液 成 分 相 同, 只 是 各 成 分 的 浓 度 不 同 铬 化 处 理 时 铬 酸 的 质 量 浓 度 为 log/l, 处 理 时 间 约 为 5s, 温 度 为 铬 化 处 理 后 的 锌 板 表 面 形 成 的 钝 化 膜 厚 度 为 15-40mg/m 2, 对 钢 板 有 良 好 的 保 护 作 用 10. 什 么 是 彩 色 钢 板 其 生 产 流 程 怎 样? 彩 色 钢 板 是 以 镀 锌 板 铝 板 镀 锌 铝 合 金 板 冷 轧 板 等 作 为 基 体 材 料, 表 面 ( 单 面 或 双 面 ) 涂 以 ( 液 体 辊 涂 ) 或 敷 以 ( 单 面 或 双 面 ) 薄 膜 层, 即 各 种 有 机 涂 料 或 薄 膜, 如 聚 氯 乙 烯 聚 氟 乙 烯 丙 烯 酸 环 氧 树 脂 等 涂 料 和 聚 氯 乙 烯 薄 膜 等 由 于 这 些 有 机 涂 料 和 薄 膜 可 以 配 制 各 种 不 同 颜 色 和 压 出 各 种 花 纹 图 案, 故 称 之 为 彩 色 钢 板 从 技 术 上 说, 世 界 上 开 始 研 制 彩 色 涂 层 板 是 20 世 纪 30 年 代 的 事 情, 达 到 工 业 化 生 产 时 是 单 张 生 产 的, 即 第 一 代 涂 层 技 术 ; 第 二 代 涂 层 技 术 是 连 续 式 一 涂 一 烘 生 产 方 式 ; 第 三 代 涂 层 技 术 是 两 涂 两 烘 生 产 方 式, 而 近 十 几 年 来 已 出 现 第 四 代 涂 层 技 术, 即 三 涂 三 烘 生 产 方 式 总 之 涂 层 技 术 正 处 在 发 展 阶 段, 品 种 繁 多, 用 途 广 泛, 日 益 引 起 各 方 面 的 重 视 三 涂 三 烘 工 艺 的 生 产 流 程 示 于 图 1-8 图 I-8 三 涂 三 烘 工 艺 生 产 流 程 l- 开 卷 机 ;2- 活 套 塔 ;3- 表 面 预 处 理 槽 ;4-l 号 辊 涂 机 ;5-1 号 烘 烤 炉 ;6-2 号 辊 涂 机 ;7-2 号 烘 烤 炉 ;8-3 号 辊 涂 机 ;9-3 号 烘 烤 炉 ;lo- 调 质 轧 制 区 ;11- 平 整 辊 ;12- 活 套 塔 ;13- 涂 蜡 机 ;14- 卷 取 机 基 板 运 到 开 卷 机 1, 经 过 开 卷 后 切 头, 与 前 边 的 钢 板 焊 接 起 来, 进 入 活 套 塔 2, 然 后 进 入 表 面 预 处 理 槽 3, 进 行 表 面 处 理, 处 理 好 的 带 钢 送 入 1 号 辊 涂 机 4, 涂 后 送 入 1 号 烘 烤 炉 5, 依 次 连 续 进 入 2 号 辊 涂 机 6 2 号 烘 烤 炉 7 3 号 辊 涂 机 8 3 号 烘 烤 炉 9 经 过 冷 却 后 进 人 调 质 轧 制 区 10 和 平 整 辊 11, 再 进 入 活 套 塔 12, 在 成 卷 前 经 过 涂 蜡 机 13 涂 蜡, 然 后 卷 成 成 品 钢 卷 11. 什 么 叫 全 连 续 式 冷 连 轧 机? 常 规 的 冷 连 轧 机 生 产 是 单 卷 生 产 的 轧 制 方 式, 因 此 就 一 个 钢 卷 来 说 构 成 多 机 架 连 轧, 但 对 冷 轧 生 产 过 程 来 看, 还 不 是 真 正 的 连 续 生 产 单 卷 轧 制 不 能 消 除 穿 带 脱 尾 加 减 速 轧 制 以 及 过 焊 缝 降 速 等 过 渡 阶 段, 引 起 冷 轧 产 品 的 尺 寸 精 度 发 生 波 动 同 时, 常 规 冷 轧 机 工 时 利 用 率 也 低 全 连 续 冷 轧 机 的 出 现 解 决 了 单 卷 轧 制 的 弊 病

12 图 1-9 为 一 套 五 机 架 全 连 续 式 冷 轧 机 组 的 设 备 组 成 原 料 板 卷 经 高 速 盐 酸 酸 洗 机 组 处 理 后 送 至 开 卷 机, 拆 卷 后 经 头 部 矫 平 机 矫 平 及 端 部 剪 切 机 剪 切, 板 卷 在 高 速 闪 光 焊 接 机 中 进 行 首 尾 对 焊 在 焊 卷 期 间, 为 保 证 轧 机 机 组 仍 按 原 速 轧 制, 需 要 配 置 专 门 的 活 套 仓 在 活 套 仓 的 入 口 与 出 口 处 装 有 焊 缝 检 测 器, 若 在 焊 缝 前 后 有 厚 度 的 变 更, 则 由 该 检 测 器 给 计 算 机 发 出 信 号, 以 便 对 轧 机 作 出 相 应 的 调 整 图 1-9 五 机 架 全 连 续 式 冷 轧 机 组 设 备 组 成 示 意 图 1 2- 活 套 小 车 ;3- 焊 缝 检 测 器 ;4- 套 入 口 勒 导 装 置 ;5- 焊 接 机 ;6- 夹 送 辊 ;7- 剪 断 机 ;8- 三 辊 矫 平 机 ;9 10- 开 卷 机 ;11- 机 组 人 口 勒 导 装 置 ;12- 导 向 辊 ;13- 分 切 剪 断 机 ;14- 卷 取 机 ;15-x 射 线 测 厚 仪 在 冷 连 轧 机 组 末 架 ( 第 五 机 架 ) 与 两 台 张 力 卷 取 机 之 间 装 有 一 套 特 殊 的 夹 送 辊 与 回 转 式 横 切 飞 剪 夹 送 辊 的 用 途 是 当 带 钢 一 旦 被 切 断 而 尚 未 进 入 第 二 个 张 力 卷 取 机 之 前, 维 持 第 五 机 架 一 定 的 前 张 力 在 通 常 情 况 下, 夹 送 辊 不 与 带 钢 相 接 触 横 切 飞 剪 用 于 分 卷 设 置 两 台 卷 取 机 以 便 于 交 替 卷 取 带 钢 全 连 续 式 冷 连 轧 机 即 使 在 换 辊 时, 带 钢 仍 然 停 留 在 轧 机 内 换 辊 结 束, 轧 机 可 立 即 进 行 轧 制 与 常 规 冷 连 轧 相 比 较, 全 连 续 式 冷 轧 的 优 点 是 : (1) 工 时 利 用 率 大 为 提 高 这 是 因 为 : 消 除 了 穿 带 过 程 所 引 起 的 工 时 损 失 ; 减 少 了 换 辊 次 数 ; 节 省 了 加 减 速 时 间 在 全 连 续 冷 轧 机 组 中, 轧 机 一 经 开 动 后, 一 般 不 减 速, 只 在 更 换 产 品 规 格 及 飞 剪 剪 切 时 才 有 必 要 将 速 度 降 至 5-10m/s 左 右 (2) 提 高 了 成 材 率 减 少 带 卷 头 尾 厚 度 超 差 及 头 尾 剪 切 损 失 (3) 轧 辊 使 用 条 件 改 善 减 少 了 因 穿 带 轧 折 与 脱 尾 冲 击 而 引 起 辊 面 损 伤 ; 因 加 减 速 次 数 减 少, 也 使 轧 辊 磨 损 减 小 结 果 使 换 辊 次 数 减 少, 轧 辊 的 储 备 和 磨 削 工 作 量 相 应 地 减 少, 同 时 也 提 高 了 产 品 的 表 面 质 量 (4) 节 省 劳 动 力 由 于 轧 机 工 作 不 需 要 人 工 调 定, 并 取 消 了 穿 带 脱 尾 作 业, 而 且 生 产 控 制 的 主 要 任 务 都 由 计 算 机 完 成, 故 操 作 人 员 可 大 大 缩 减 12. 酸 洗 一 冷 连 轧 联 合 机 组 的 特 点 是 什 么? 酸 洗 一 冷 连 轧 联 合 机 组 是 在 全 连 续 式 ( 无 头 轧 制 ) 冷 轧 机 的 基 础 上 发 展 起 来 的 前 者 的 优 点 也 基 本 上 包 含 了 后 者 所 有 的 优 点 并 有 所 发 展 酸 洗 一 冷 连 轧 联 合 机 组 的 优 点 是 : (1) 设 备 减 少, 与 传 统 的 常 规 轧 机 相 比, 省 掉 了 酸 洗 机 组 的 尾 部 和 连 轧 机 组 头 部 的 机 电 设 备 (2) 减 少 主 厂 房 建 筑 面 积, 省 掉 了 酸 洗 与 轧 机 之 间 的 中 间 钢 卷 存 放 库 并 缩 短 了 生 产 周 期 (3) 跟 无 头 轧 制 一 样, 免 除 了 穿 带 甩 尾 等 容 易 造 成 事 故 的 作 业, 操 作 比 较 平 稳, 提 高 了 轧 机 的 作 业 率 和 金 属 收 得 率, 产 品 质 量 得 到 了 提 高 (4) 跟 无 头 轧 制 一 样, 可 以 不 停 机 来 变 换 产 品 规 格, 生 产 灵 活, 计 划 安 排 比 较 方 便 (5) 由 于 轧 制 速 度 比 常 规 轧 制 低, 主 电 机 容 量 相 应 可 以 减 少 1/4-1/3, 电 气 设 备 容 量 和

13 能 耗 可 以 减 少 (6) 由 于 工 序 和 设 备 减 少, 自 动 化 程 度 提 高, 操 作 人 员 可 大 大 减 少 酸 洗 一 冷 连 轧 联 合 机 组 的 几 个 关 键 设 备 为 ( 见 图 l-10): 图 1-10 连 续 酸 洗 及 冷 轧 机 布 置 图 1- 辅 助 开 卷 机 及 带 卷 准 备 ;2- 开 卷 机 ;3- 矫 平 ;4- 闪 光 对 接 焊 机 ;5- 酸 洗 线 入 口 活 套 ;6- 张 矫 ;7- 酸 洗 段 ; 8- 剪 边 机 ;9- 剪 机 ;10- 涂 蜡 机 ;11- 张 力 卷 取 机 ;12- 焊 接 机 ;13- 导 向 装 置 ;14- 冷 连 轧 机 组 ;15 一 飞 剪 ; 16 一 在 线 检 验 台 (1) 酸 洗 头 部 的 焊 接 机 带 钢 的 焊 接 质 量 能 否 经 受 拉 伸 矫 直 酸 洗 轧 制 的 考 验, 焊 接 周 期 能 否 缩 短, 都 取 决 于 焊 机 的 好 坏 生 产 中 的 断 带 不 仅 影 响 产 量 而 且 往 往 损 伤 设 备 新 一 代 的 焊 机 不 仅 能 在 带 钢 的 厚 度 和 宽 度 方 向 上 进 行 自 动 调 整 和 对 中, 而 且 有 机 内 剪 切 装 置, 以 保 证 带 钢 端 头 几 何 形 状 的 准 确, 从 而 提 高 焊 缝 质 量, 焊 接 周 期 也 可 从 loos 以 上 缩 短 到 70-75s (2) 酸 洗 段 的 拉 伸 矫 直 机 酸 洗 前 的 拉 伸 机 械 预 除 鳞 对 提 高 酸 洗 速 度 和 质 量 以 及 降 低 酸 耗 有 显 著 作 用, 而 拉 伸 矫 直 被 认 为 是 最 好 的 机 械 除 鳞 装 置 其 伸 长 率 要 达 到 2% 效 果 才 显 著, 对 改 进 原 料 带 钢 的 板 形 也 较 为 有 利 (3) 酸 洗 尾 部 的 剪 边 机 和 废 边 处 理 装 置 这 是 机 组 容 易 出 现 事 故 和 影 响 生 产 的 薄 弱 环 节 当 带 钢 宽 度 变 化 时 要 能 快 速 调 整 ; 剪 刃 的 更 换 和 调 整 更 要 求 能 快 速 进 行 为 了 解 决 这 些 问 题, 有 的 是 采 用 了 两 台 圆 盘 剪 交 替 使 用, 近 来 更 多 的 是 采 用 一 台 回 转 刀 台 式 拉 剪 废 边 的 处 理 有 的 采 用 卷 取 成 团 的 办 法, 也 有 的 采 用 碎 边 剪 剪 成 小 段 通 过 运 输 带 运 出 主 厂 房 外 (4) 轧 机 前 的 张 力 辊 组 和 张 力 调 节 装 置 为 保 证 带 钢 能 顺 利 地 进 入 轧 机 并 有 适 当 的 后 张 力, 跟 全 连 续 无 头 轧 制 一 样 在 轧 机 的 人 口 要 有 适 当 的 张 紧 辊 组 和 张 力 调 节 装 置 (5) 轧 机 尾 部 的 卷 取 机 与 全 连 续 无 头 轧 制 一 样, 带 钢 在 轧 机 出 口 飞 剪 切 分 后 要 迅 速 准 确 地 进 入 另 一 卷 取 机 ( 或 卷 取 机 的 另 一 卷 筒 ), 否 则 容 易 发 生 事 故 在 欧 洲 多 采 用 两 台 卷 取 机, 在 日 本 则 采 用 一 台 双 位 卷 筒 回 转 式 卷 取 机 13. 对 冷 轧 板 带 钢 通 常 要 求 哪 些 力 学 性 能 和 工 艺 性 能? 为 了 合 理 地 使 用 板 带 钢 和 评 定 其 质 量, 技 术 标 准 中 都 有 对 钢 材 进 行 力 学 性 能 及 工 艺 性 能

14 试 验 的 规 定 力 学 性 能 是 指 钢 材 受 外 力 作 用 时 反 映 出 来 的 各 种 指 标, 包 括 抗 拉 强 度 屈 服 强 度 伸 长 率 断 面 收 缩 率 和 冲 击 韧 性 等 工 艺 性 能 试 验 的 目 的, 是 检 验 板 带 钢 具 有 的 再 加 工 性 能, 工 艺 性 能 包 括 弯 曲 冲 压 焊 接 性 能 等 板 带 钢 的 各 种 力 学 性 能 和 工 艺 性 能 的 名 词 解 释 列 于 表 1-2 和 表 1-3 表 1-2 力 学 性 能 名 称 符 号 单 位 解 释 极 限 强 度 (1) 抗 拉 强 度 (2) 屈 服 强 度 σb σs MPa MPa MPa 材 料 抵 抗 外 力 破 坏 作 用 的 最 大 能 力, 即 材 料 在 断 裂 前 能 承 受 的 最 大 载 荷 除 以 原 横 截 面 积 得 到 的 应 力, 叫 做 极 限 强 度 外 力 是 拉 力 时 的 极 限 强 度 叫 做 抗 拉 强 度 材 料 ( 试 样 ) 在 受 外 力 作 用, 载 荷 增 大 到 某 一 数 值 时, 试 样 发 生 连 续 伸 长 的 现 象 叫 做 屈 服 现 象 这 时 材 料 抵 抗 外 力 的 能 力 叫 做 屈 服 强 度 σ0.2 MPa 一 般 把 引 起 试 样 标 距 部 分 发 生 一 定 残 余 伸 长 量 的 载 荷, 规 定 为 试 样 的 屈 服 载 荷 若 标 距 内 的 残 余 伸 长 量 定 为 拉 伸 试 样 原 标 距 长 度 的 O.2%, 此 时 的 屈 服 强 度 常 用 σ0.2 表 示 塑 性 塑 性 是 金 属 材 料 受 力 后 发 生 永 久 变 形 而 不 破 坏 的 能 力 金 属 材 料 塑 性 的 高 低 是 用 两 种 指 标 来 表 示 的, 即 伸 长 率 和 断 面 收 缩 率 ( 也 叫 面 缩 率 ) (1) 伸 长 率 δ % 材 料 受 拉 力 作 用 而 断 裂 时. 伸 长 的 长 度 与 原 有 长 度 的 百 分 比 叫 做 伸 长 率 伸 长 率 公 式 为 : δ=( 试 样 拉 断 时 的 长 度 L- 试 样 原 来 长 度 Lo)/ 试 样 原 来 长 度 L 100% (2) 断 面 收 缩 率 δ5 δ10 ψ % % % δ5 表 示 试 样 的 标 距 等 于 5 倍 直 径 的 伸 长 率 ; δ10 表 示 试 样 的 标 距 等 于 lo 倍 直 径 的 伸 长 率 材 料 受 拉 力 作 用 断 裂 时, 断 面 缩 小 的 面 积 与 原 来 断 面 积 的 百 分 比, 叫 做 断 面 收 缩 率 断 面 收 缩 率 公 式 为 : ψ=( 试 样 原 来 断 面 积 F0- 试 样 断 裂 处 的 断 面 积 F1)/ 试 样 原 来 断 面 积 F0 100%

15 名 称 符 号 单 位 解 释 硬 度 硬 度 是 材 料 抵 抗 硬 的 物 体 压 入 自 己 表 面 的 (1) 布 氏 硬 度 (2) 洛 氏 硬 度 HB HR 能 力 布 氏 硬 度 试 验 是 测 量 硬 度 的 主 要 方 法 之 一 其 原 理 是 以 一 定 的 载 荷 ( 一 般 为 30000N) 把 一 定 大 小 ( 直 径 一 般 为 10mm) 的 淬 硬 钢 球 压 人 材 料 表 面, 然 后 以 材 料 表 面 上 凹 坑 的 表 面 积 来 除 载 荷, 其 商 即 为 硬 度 值 布 氏 硬 度 值 可 根 据 印 痕 直 径 的 数 值 在 专 门 的 硬 度 换 算 表 上 查 得 当 测 定 硬 度 时, 一 般 不 将 硬 度 值 单 位 MPa 列 出 当 材 料 硬 度 超 过 布 氏 硬 度 HB450 以 上, 或 者 试 样 过 小 时, 均 不 能 采 用 布 氏 硬 度 试 验. 而 改 用 洛 氏 硬 度 计 洛 氏 硬 度 试 验 是 用 一 个 顶 角 120 的 金 刚 石 圆 锥 或 直 径 为 1.59mm 3.18mm 的 钢 球. 在 一 定 载 荷 下 压 人 被 测 材 料 表 面, 由 压 痕 的 深 度 求 出 材 料 的 硬 度 洛 氏 硬 度 试 验 时, 根 据 试 验 材 料 可 能 的 硬 度, 采 用 不 同 的 压 头 与 载 荷, 所 得 的 硬 度 分 别 用 3 种 不 同 的 标 度 来 表 示 : HRB,HRC,HRA 续 表 l-2 名 称 符 号 单 位 解 释 1) 标 度 C 2) 标 度 B 3) 标 度 A (3) 维 氏 硬 度 HRC HRB HRA HV 标 度 C 是 采 用 1500N 载 荷 和 钻 石 锥 压 入 器 求 得 的 硬 度 值 HRC 用 于 测 量 硬 度 很 高 的 材 料, 如 淬 火 钢 轧 辊 ; 标 度 B 是 采 用 1000N 载 荷 和 直 径 1.59mm 淬 硬 的 钢 球 求 得 的 硬 度 HRB 用 于 测 量 硬 度 较 低 的 材 料, 如 退 火 钢 ; 标 度 A 是 采 用 600N 载 荷 和 钻 石 锥 压 入 器 求 得 的 硬 度 HRA 用 于 测 量 硬 度 极 高 的 材 料, 如 碳 化 物 硬 质 合 金 等 ; 它 是 以 1200N 以 内 的 载 荷, 把 顶 角 为 136 方 锥 形 金 刚 石 压 头 压 人 材 料 表 面, 然 后 以 材 料 表 面 上 凹 坑 的 表 面 积 来 除 载 荷, 其 商 即 为 维 氏 硬 度 值 冲 击 值 ( 冲 击 韧 性 ) αk J/m 2 金 属 材 料 抵 抗 冲 击 载 荷 的 能 力, 叫 做 冲 击 韧 性 以 试 样 断 口 处 的 断 面 积 来 除 冲 断 试 样 所 耗 用 功 的 商, 叫 做 冲 击 值 在 常 温 下 进 行 的 冲 击 试 验 叫 常 温 冲 击 韧 性 ; 在 低 温 下 进 行 的 冲 击 试 验 叫 低 温 冲 击 韧 性 冲 击 值 公 式 : αk= 击 断 试 样 所 消 耗 的 冲 击 功 AK/ 试 验 前 试 样 断 面 积 F 表 1-3 工 艺 性 能

16 名 称 解 释 焊 接 性 能 金 属 材 料 的 焊 接 性 能 是 指 在 给 定 的 工 艺 条 件 和 焊 接 结 构 方 案 下, 用 焊 接 方 法 获 得 预 期 质 量 要 求 的 优 良 焊 接 接 头 的 性 能 冷 弯 性 能 冷 弯 是 材 料 承 受 弯 曲 变 形 能 力 的 指 标, 它 间 接 反 映 钢 材 的 塑 性, 常 用 于 板 带 材 检 验 通 常, 试 样 宽 度 等 于 厚 度 的 2 倍, 弯 曲 直 径 为 厚 度 的 1-5 倍, 当 弯 到 180 时, 检 查 试 样 弯 曲 处 情 况, 如 果 没 有 裂 纹 或 分 层 缺 陷, 即 为 冷 弯 性 能 合 格 冲 击 性 能 在 冲 压 变 形 过 程 中 金 属 板 料 不 产 生 裂 纹 等 缺 陷 的 变 形 极 限 常 用 板 料 的 宽 厚 塑 性 变 形 比 R 的 大 小 来 表 示 板 料 的 冲 击 能 力 测 定 冲 击 能 力 的 试 验 方 法 有 杯 突 法 ( 也 叫 艾 利 克 森 试 验 法 ) 和 拉 伸 试 验 法 14. 冷 轧 板 带 有 哪 些 品 种 和 规 格? 冷 轧 钢 板 和 带 材 的 品 种 很 多, 国 家 标 准 作 了 相 应 规 定 ( 见 表 1-4 和 表 1-5) 需 要 量 最 大 的 有 深 冲 钢 板 镀 层 钢 板 和 电 工 硅 钢 板 3 大 品 种, 它 们 的 特 点 如 下 : 表 l-4 冷 轧 钢 板 的 品 种 和 规 格 冷 轧 钢 板 品 种 厚 度 范 围 /mm 宽 度 范 围 /mm 普 通 薄 钢 板 合 金 结 构 钢 板 深 冲 钢 板 弹 簧 钢 板 不 锈 钢 板 电 工 硅 钢 板 纯 铁 薄 板 酸 洗 钢 板 镀 锌 钢 板 镀 铅 钢 板 镀 锡 钢 板 0.2~4.O O.2~4.O O.8~3.0 O.7~4.0 O.5~ ~1.O O.2~4.O O.25~2.O 0.35~1.5 O.50~O ~O ~ ~1500 约 ~ ~ ~ ~ ~ ~lOOO 600~ ~1100 表 l-5 冷 轧 钢 带 的 品 种 和 规 格 冷 轧 钢 带 品 种 厚 度 范 围 /mm 宽 度 范 围 /mm 普 通 冷 轧 钢 带 冷 轧 焊 管 坯 冷 轧 冲 压 钢 带 碳 素 结 构 钢 带 弹 簧 工 具 钢 带 不 锈 钢 带 热 镀 锡 钢 带 O.05~3.0 O.50~4.0 O.05~3.6 O.1~3.O O.1~3.O 0.05~2.5 O.08~O.52 5~200 50~500 4~300 4~200 4~200 20~400 90~300 (1) 深 冲 钢 板 主 要 是 汽 车 钢 板, 特 点 是 宽 度 较 大, 钢 板 表 面 要 求 平 滑 洁 净, 对 钢 板 厚 度 公 差 及 板 形 要 求 也 十 分 严 格 在 冷 状 态 下, 钢 板 具 有 较 好 的 加 工 和 焊 接 性 能, 一 般 均 为 优 质

17 低 碳 结 构 钢 ( 碳 的 质 量 分 数 低 于 0.09%), 结 晶 组 织 是 均 匀 的 等 轴 铁 素 体 细 晶 粒 ( 晶 粒 度 6-7 级 ) 加 少 量 粒 状 珠 光 体 或 渗 碳 体 的 组 织 (2) 镀 锡 钢 板 一 般 多 为 沸 腾 钢 或 封 顶 钢 它 的 特 点 是 除 了 具 有 良 好 的 深 冲 性 能 外, 还 具 有 很 好 的 耐 蚀 性, 良 好 的 外 观 质 量, 能 够 进 行 精 美 的 印 刷 和 涂 饰 因 此, 它 是 罐 头 食 品 工 业 的 重 要 材 料 ; 也 广 泛 用 于 制 盒 玩 具 和 日 用 品 工 业 中 除 了 镀 锡 钢 板 外, 还 有 镀 锌 镀 铝 镀 铅 及 搪 瓷 板 塑 料 覆 层 板 等 镀 锌 板 抗 大 气 腐 蚀 性 能 较 好, 表 面 美 观, 加 工 性 能 也 较 好, 大 多 用 于 建 筑 工 业 和 容 器 等 日 用 品 工 业 镀 铝 板 耐 高 温 氧 化 性 能 甚 好, 为 普 通 钢 板 的 3-5 倍, 多 用 于 热 处 理 炉 的 内 罩 及 热 气 流 导 管 等 镀 铅 板 对 汽 油 有 很 好 的 耐 蚀 性, 主 要 用 于 汽 车 油 箱 等 处 塑 料 覆 层 钢 板 具 有 良 好 的 耐 酸 耐 蚀 等 塑 料 的 固 有 性 能, 可 与 基 体 钢 板 同 时 冲 压 焊 接, 而 且 色 泽 鲜 艳, 现 已 用 于 车 辆 船 舶 建 筑 器 具 等 制 造 业 中 (3) 电 工 硅 钢 板 主 要 是 硅 钢 薄 板, 硅 的 质 量 分 数 为 0.5%-5 % 它 是 制 造 电 机 电 器 和 变 压 器 铁 心 的 材 料, 以 要 求 电 磁 性 能 为 主 ( 磁 导 率 高 和 铁 损 低 ), 也 要 求 板 形 好, 尺 寸 公 差 小 ( 得 到 较 高 的 充 填 系 数 ) 及 表 面 带 有 优 良 的 绝 缘 薄 膜 此 外, 还 有 工 业 钝 铁 它 的 主 要 特 点 是 成 本 低, 磁 导 率 高, 加 工 性 能 好, 也 是 制 造 电 机 和 电 器 的 适 用 材 料 冷 轧 电 工 硅 钢 板 的 铁 损 较 热 轧 电 工 硅 钢 板 减 少 50%, 磁 感 值 提 高 30%, 相 应 可 减 少 钢 材 用 量 达 20%-30%, 而 且 也 节 约 了 电 能 和 铜 导 线 等 材 料 冷 轧 硅 钢 薄 板 的 硅 的 质 量 分 数 小 于 3.5%, 可 分 为 取 向 硅 钢 薄 板 ( 用 于 变 压 器 制 造 ) 和 非 取 向 硅 钢 薄 板 ( 用 于 电 机 制 造 ) 两 大 类 此 外 尚 有 弹 簧 工 具 耐 热 及 不 锈 等 冷 轧 薄 钢 板, 虽 然 这 些 品 种 需 要 量 都 不 大, 但 却 是 国 民 经 济 发 展 和 国 防 现 代 化 所 必 需 的 关 键 性 产 品 各 种 冷 轧 钢 带 还 可 按 照 制 造 精 度 表 面 状 态 表 面 颜 色 边 缘 状 态 用 途 材 料 状 态 力 学 性 能 和 表 面 质 量 等 8 个 方 面 进 行 分 类, 其 分 类 情 况 和 规 定 符 号 列 于 表 1-6 表 1-6 冷 轧 钢 带 分 类 分 类 规 定 符 号 生 产 钢 号 冷 轧 冷 轧 冷 轧 冷 轧 热 及 分 组 普 通 优 质 弹 簧 低 碳 处 理 碳 素 碳 素 工 具 钢 带 弹 簧 钢 带 钢 带 钢 带 钢 带 (1) 按 制 造 精 度 分 : (1) 冷 轧 碳 素 钢 带 用 普 通 精 度 钢 带 宽 度 精 度 较 高 的 钢 带 厚 度 精 度 较 高 的 钢 带 宽 度 厚 度 精 度 较 高 的 钢 带 较 高 精 度 钢 带 高 级 精 度 钢 带 P K H KH P K H KH P K H KH P K H KH P J G (2) 按 表 面 状 态 分 : 光 亮 钢 带 不 光 亮 钢 带 磨 光 钢 带 不 磨 光 钢 带 G BG G BG G BG M BM 碳 素 结 构 钢 生 产 ; (2) 冷 轧 优 质 碳 素 钢 带 用 和 70 钢 生 产 ; (3) 冷 轧 弹 簧 钢 带 用 T7 ~T13 T8MnA T7A~T13A( 不 包 括 Tll 及 TllA) 生 产, 冷 轧 工 具 钢 带 用 Cr06 8CrV W9Cr4V

18 (3) 按 表 面 颜 色 分 : W18Cr4V 50CrVA 抛 光 钢 带 P0 65Si2MnVA 光 亮 钢 带 Gn 60Si2Mn 60Si2MnA 经 色 调 处 理 的 钢 带 S 70Si2CrA 生 产 ; 灰 暗 色 钢 带 A (4) 按 边 缘 状 态 分 : 切 边 钢 带 Q Q Q Q Q 不 切 边 钢 带 BQ BQ BQ BQ 磨 边 钢 带 M 压 扁 钢 丝 制 的 钢 带 Y (5) 按 用 途 分 : (4) 冷 轧 低 碳 钢 带 食 品 工 业 用 S 用 Q195 或 非 食 品 工 业 用 F 05F 08F 10F 生 产 ; (6) 按 材 料 状 态 分 : 冷 硬 钢 带 退 火 ( 再 结 晶 退 火 ) 钢 带 球 化 退 火 钢 带 特 软 钢 带 软 钢 带 半 软 钢 带 低 硬 钢 带 I T T QT I I TR R BR di (5) 热 处 理 弹 簧 钢 带 用 T7A~T10A 65Mn 60Si2MnA 70Si2CrA 生 产 按 强 度 分 3 级 : I 级 1300~1600Mpa; Ⅱ 级 1610~1900Mpa; Ⅲ 级 <1900MPa (7) 按 强 度 分 : I 一 级 强 度 钢 带 Ⅱ 二 级 强 度 钢 带 Ⅲ 三 级 强 度 钢 带 (8) 按 力 学 性 能 分 : I 级 钢 带 I Ⅱ 级 钢 带 Ⅱ Ⅲ 级 钢 带 Ⅲ (9) 按 表 面 质 量 分 I I 级 钢 带 Ⅱ Ⅱ 级 钢 带 Ⅲ Ⅲ 级 钢 带

19 第 二 章 坯 料 与 酸 洗 一 冷 轧 坯 料 15. 冷 轧 坯 料 有 哪 几 种 有 哪 些 要 求? 冷 轧 板 带 所 用 的 原 料 主 要 有 热 轧 带 卷 热 轧 钢 板 热 轧 窄 带 钢 和 热 轧 扁 钢 等 现 代 化 冷 轧 带 钢 车 间 全 部 采 用 热 轧 带 卷, 质 量 在 几 吨 到 几 十 吨 之 间, 它 是 由 连 续 式 热 带 钢 轧 机 或 炉 卷 轧 机 供 应 的 宽 度 小 于 600mm 的 冷 轧 窄 带 钢, 使 用 的 原 料 有 3 种 : 用 热 轧 宽 带 钢 卷 经 分 条 剪 切 的 窄 带 卷 ; 由 热 轧 窄 带 钢 轧 机 轧 制 的 窄 带 卷 ; 由 小 型 热 轧 机 轧 制 的 窄 扁 带 钢 在 一 些 条 件 不 完 备 的 车 间, 也 采 用 厚 度 较 大 的 条 形 扁 钢 作 为 冷 轧 薄 板 带 的 原 料 单 张 冷 轧 钢 板 使 用 的 原 料, 有 的 是 用 热 轧 中 厚 板 或 热 轧 带 钢 经 剪 切 而 得 的 板 坯 ; 有 的 是 采 用 型 钢 车 间 供 应 的 扁 坯, 经 过 热 轧 开 成 冷 轧 所 需 要 坯 料 尺 寸 对 冷 轧 坯 料 要 求 如 下 : (1) 钢 的 化 学 成 分 应 符 合 国 家 标 准 的 规 定 ; (2) 坯 料 厚 度 和 宽 度 尺 寸 应 符 合 规 定 ( 单 张 坯 料 则 还 包 括 长 度 尺 寸 ); (3) 表 面 无 氧 化 铁 皮, 边 部 无 裂 纹 等 ; (4) 无 条 状 划 伤 压 印 压 坑 凸 泡 和 分 层 等 缺 陷 ; (5) 带 卷 无 塔 形 松 卷 16. 对 冷 轧 碳 素 结 构 钢 带 的 坯 料 有 哪 些 技 术 要 求? 冷 轧 碳 素 结 构 钢 带 通 常 用 热 轧 窄 钢 带 或 钢 卷 作 为 坯 料, 其 宽 度 为 mm, 厚 度 为 Omm 碳 素 结 构 钢 的 牌 号 和 化 学 成 分 见 表 2-1, 力 学 性 能 和 冷 弯 试 验 见 表 2-2 和 表 2-3 表 2-l 碳 素 结 构 钢 的 牌 号 和 化 学 成 分 (GB/T ) 化 学 成 分 ( 质 量 分 数 )/% 牌 号 等 级 Si S P 脱 氧 方 法 C Mn 不 大 于 Q195 O.06~O.12 O.25~O.50 O.30 O.050 O.045 F b Z A Q ~O.15 O.25~ O.045 F b Z B O.045 A O.14~O.22 O.30~O.65 O.050 O.045 F b Z B 0.12~0.20 O.30~0.70 O.30 O.045 Q235 C 0.18 O.040 O.040 Z 0.35~0.80 D O.035 TZ A O.050 Q ~O.28 O.40~O.70 O.30 O.045 F b Z B O.045 Q275 O.28~O.38 O.50~O.80 O.35 O b Z 注 :Q235A B 级 沸 腾 钢 锰 含 量 ( 质 量 分 数 ) 上 限 为 O.60%

20 补 充 规 定 :1. 沸 腾 钢 硅 含 量 ( 质 量 分 数 ) 不 大 于 0.07%; 半 镇 静 钢 硅 含 量 ( 质 量 分 数 ) 不 大 于 O.17%; 镇 静 钢 硅 含 量 ( 质 量 分 数 ) 下 限 值 为 O.12% 2.D 级 钢 应 含 有 足 够 的 形 成 细 晶 粒 结 构 的 元 素, 例 如 钢 中 酸 溶 铝 含 量 ( 质 量 分 数 ) 不 小 于 % 或 全 铝 含 量 ( 质 量 分 数 ) 不 小 于 0.020% 3. 钢 中 残 余 元 素 铬 镍 铜 含 量 ( 质 量 分 数 ) 应 各 不 大 于 O.30%, 氧 气 转 炉 钢 的 氮 含 量 ( 质 量 分 数 ) 应 不 大 于 O.008%, 如 供 方 能 保 证, 均 可 不 做 分 析 经 需 方 同 意,A 级 钢 的 铜 含 量 ( 质 量 分 数 ) 可 不 大 于 O.35% 此 时, 供 方 应 做 铜 含 量 的 分 析, 并 在 质 量 证 明 书 中 注 明 其 含 量 4. 钢 中 砷 的 残 余 含 量 ( 质 量 分 数 ) 应 不 大 于 O.080% 用 含 砷 矿 冶 炼 生 铁 所 冶 炼 的 钢, 砷 含 量 由 供 祷 双 方 协 议 规 定 如 原 料 中 没 有 含 砷, 对 钢 中 的 砷 含 量 可 以 不 做 分 析 5. 在 保 证 钢 材 力 学 性 能 符 合 本 标 准 规 定 情 况 下, 各 牌 号 A 级 钢 的 碳 硅 锰 含 量 和 各 牌 号 其 他 等 级 钢 碳 锰 含 量 下 限 可 以 不 作 为 交 货 条 件, 但 其 含 量 ( 熔 炼 分 析 ) 应 在 质 量 证 明 书 中 注 明 6. 在 供 应 商 品 钢 锭 ( 包 括 连 铸 坯 ) 钢 坯 时, 供 方 应 保 证 化 学 成 分 ( 熔 炼 分 析 ) 符 合 本 表 的 规 定, 但 为 保 证 轧 制 钢 材 各 项 性 能 符 合 本 标 准 要 求, 各 牌 号 A B 级 钢 的 化 学 成 分 可 以 根 据 需 方 要 求 进 行 适 当 调 整, 另 订 协 议 表 2-2 碳 素 结 构 钢 的 力 学 性 能 拉 伸 试 验 冲 击 试 验 屈 服 点 σs/mpa 伸 长 率 δ5/% V 形 冲 击 钢 板 厚 度 ( 直 径 )/mm 抗 拉 强 钢 板 厚 度 ( 直 径 )/mm 吸 收 功 牌 号 等 级 16 >16 >60 >100 度 >40 >150 ~ ~ 16 >16 >60 >100 温 度 >40 ( 纵 向 ) σb/ ~ ~ >150 / ~40 ~60 ~40 ~60 /J MPa 不 小 于 不 小 于 不 小 于 (195 ( ~ Q ) ) 430 A QZl5 B ~ A B 375~ 20 Q C 500 O 27 D -20 A Q255 B ~ ~ Q 注 ;1. 牌 号 Q195 的 屈 服 点 仅 供 参 考, 不 作 为 交 货 条 件 2. 用 沸 腾 钢 轧 制 各 牌 号 的 B 级 钢 材, 其 厚 度 ( 直 径 ) 一 般 不 大 于 25mm

21 表 2-3 碳 素 结 构 钢 的 冷 弯 试 验 牌 试 冷 弯 试 验 B=2a,180 牌 试 冷 弯 试 验 B=2a,180 号 样 钢 材 厚 度 ( 直 径 )/mm 号 样 钢 材 厚 度 ( 直 径 )/mm 方 60 >60~100 >100~200 方 60 >60~100 >100~200 向 弯 心 直 径 d 向 弯 心 直 径 d Q19 纵 O Q23 纵 a 2a 2.5a 5 横 0.5a 5 横 1.5a 2.5a 3n Q21 5 纵 O.5a 1.5a 2a 2a 2.5a Q25 5 Q27 2a 3a 3a 4a 3.5a 4.5a 5 注 :l. B 为 试 样 宽 度,a 为 钢 材 厚 度 ( 直 径 ) 2. 各 牌 号 A 级 钢 的 冷 弯 试 验, 在 需 方 有 要 求 时 才 进 行 当 冷 弯 试 验 合 格 时, 抗 拉 强 度 上 限 可 不 作 为 交 货 条 件 碳 素 结 构 钢 带 的 宽 度 和 厚 度 允 许 偏 差 见 表 2-4 钢 带 的 厚 度 应 均 匀, 在 同 一 截 面 的 中 间 部 分 和 两 边 部 分 测 量 3 点 厚 度 的 最 大 差 值 (3 点 差 ) 以 及 沿 轧 制 方 向 的 同 一 直 线 上 任 意 测 定 3 点 厚 度 的 最 大 差 值 ( 同 条 差 ) 应 符 合 表 2-5 和 表 2-6 的 规 定 钢 带 的 镰 刀 弯 应 每 米 不 大 于 4mm 分 类 及 代 号 尺 寸 范 围 厚 度 允 许 偏 差 表 2-4 碳 素 结 构 钢 冷 轧 钢 带 的 尺 寸 规 格 )(mm) 按 尺 寸 精 度 分 类 按 表 面 精 度 分 类 按 边 缘 状 态 分 类 接 力 学 性 质 分 类 普 通 精 度 P 宽 度 较 高 精 度 K 软 钢 带 R 厚 度 较 高 精 度 H 普 通 精 度 表 面 I 切 边 Q 半 软 钢 带 BR 宽 厚 度 较 高 精 度 较 高 精 度 表 面 不 切 边 BQ 硬 钢 带 Y KH Ⅱ 厚 度 O.10~3.00, 宽 度 10~250, 尺 寸 问 隔 按 用 户 要 求 厚 度 允 许 偏 差 厚 度 允 许 偏 差 普 通 精 度 较 高 精 度 普 通 精 度 较 高 精 度 O.02 O >O.70~ 1.OO O -O.07 O >0.15~ 0.25 O -O O.02 >1.OO~ O O.07 >O.25~ O O >1.50~ 2.50 O -O.12 O >O.4~ O O >2.50~ O O O.15 -O.12

22 续 表 2-4 切 边 钢 带 宽 厚 度 宽 度 允 许 偏 差 度 允 许 偏 差 宽 度 120 宽 度 >120 普 通 精 度 较 高 精 度 普 通 精 度 较 高 精 度 0.50 O O.15 O -O O.25 >0.5~1.00 O -O.35 O -O.25 O -O >1.00~ 3.00 O -O.50 O -O.40 O O.50 不 切 边 钢 带 宽 度 允 许 偏 差 宽 度 允 许 偏 普 通 精 度 较 高 精 度 差 120 士 l.5 ±1.O >120 士 2.5 士 2.O 标 记 示 例 : 用 Q235A F 钢 轧 制 的 普 通 精 度 尺 寸, 较 高 精 度 表 面, 切 边, 半 软 态, 厚 度 为 120mm 的 钢 带, 标 记 为 : 冷 轧 钢 带 Q235A F-P-II-Q-BR-0.5X120GB/T 表 2-5 热 轧 钢 带 的 3 点 差 (GB/T )(mm) 钢 带 宽 度 3 点 差 钢 带 宽 度 3 点 差 100 >1OO~ O.12 >150~200 >200~400 >400 O.14 O.15 O.17 表 2-6 热 轧 钢 带 的 同 条 差 (GB/T )(mm) 钢 带 宽 度 同 条 差 150 O.20 >150 O.25 钢 带 表 面 光 洁, 不 得 有 裂 缝 折 叠 分 层 气 孔 非 金 属 夹 杂 粗 毛 刺 和 鳞 片 层 ; 允 许 有 深 度 或 高 度 不 大 于 厚 度 允 许 偏 差 一 半 的 局 部 细 小 凹 陷 划 痕 麻 点 凸 起 和 深 度 不 大 于 O.08mm 的 红 斑 钢 带 侧 面 不 得 有 裂 边 ; 允 许 有 轻 微 的 毛 边, 其 深 度 不 大 于 宽 度 允 许 负 偏 差 的 1/5 17 坯 料 常 见 缺 陷 有 哪 些, 对 冷 轧 生 产 有 什 么 影 响? 冷 轧 所 使 用 的 各 种 形 式 的 原 料, 最 常 见 的 缺 陷 是 表 面 氧 化 铁 皮 压 入 边 部 裂 纹 表 面 麻 坑 凸 泡 过 大 纵 条 状 划 伤 沿 纵 向 厚 度 不 均 沿 横 向 厚 度 偏 差 过 大 沿 纵 向 呈 镰 刀 弯 或 S 弯 钢 卷 塔 形 浪 形 扁 卷 长 舌 头 冷 松 卷 等 凡 属 表 面 缺 陷 ( 裂 纹 麻 坑 凸 泡 划 伤 等 ) 应 以 程 度 不 同 而 区 别, 经 修 磨 处 理 符 合 公 差 尺 寸 和 技 术 规 程 要 求 者, 即 可 通 过 相 应 的 措 施 处 理 ; 凡 缺 陷 超 过 规 程 规 定 的, 应 作 判 废 处 理, 不 宜 勉 强 进 行 轧 制 凡 属 尺 寸 方 面 的 缺 陷, 也 应 按 具 体 情 况 分 别 处 理 坯 料 常 见 缺 陷 及 其 对 冷 轧 生 产 的 影 响 简 述 如 下 : (1) 宽 度 及 厚 度 偏 差 原 料 带 钢 宽 度 偏 差 是 指 带 钢 全 长 内 偏 离 公 称 宽 度 的 数 值, 实 际 生

23 产 中 带 钢 宽 度 往 往 是 中 间 窄 两 头 宽, 有 时 中 间 窄 得 剪 不 着 边, 两 头 宽 得 剪 下 的 毛 边 超 过 了 允 许 宽 度 实 践 证 明, 带 钢 宽 度 超 过 最 大 允 许 偏 差 时, 剪 边 过 宽, 入 碎 边 剪 后 不 易 被 剪 断, 往 往 造 成 碎 边 剪 出 现 事 故 相 反, 当 带 钢 宽 度 过 窄 时, 剪 边 过 窄, 在 带 钢 中 心 出 现 偏 离 时, 可 能 出 现 空 过 圆 盘 剪 而 造 成 空 剪 窄 尺, 当 带 钢 在 连 续 酸 洗 作 业 下 运 行 时, 往 往 会 出 现 跑 偏 事 故 热 轧 带 钢 的 厚 度 由 于 轧 制 过 程 中 轧 件 温 度 不 均 匀 和 张 力 波 动, 通 常 头 部 较 尾 部 厚 O.15~0.20mm; 有 时 由 于 操 作 方 面 的 原 因, 带 钢 某 段 出 现 一 边 厚 一 边 薄, 或 一 段 厚 一 段 薄 的 现 象, 或 者 出 现 带 钢 全 长 超 厚 现 象, 这 些 都 会 给 并 卷 焊 接 及 冷 轧 造 成 困 难 因 此, 对 于 不 同 厚 度 的 原 料 带 卷, 其 厚 度 偏 差 都 有 具 体 的 要 求, 例 如 带 钢 厚 度 小 于 3mm 时, 厚 度 偏 差 应 为 ±O.20mm; 带 厚 为 3~5mm 时, 厚 度 偏 差 为 ±0.24mm; 带 厚 大 于 5mm 时, 厚 度 偏 差 应 为 土 0.27mm. (2) 夹 杂 及 氧 化 铁 皮 压 入 夹 杂 和 氧 化 铁 皮 压 人, 从 外 观 看 较 容 易 发 现, 夹 杂 和 氧 化 铁 皮 压 入 采 用 酸 洗 的 方 法 多 数 是 不 易 清 除 掉 的 ; 轻 微 的 夹 杂 和 氧 化 铁 皮 压 人, 即 使 能 够 酸 洗 掉, 但 会 造 成 其 他 部 位 板 面 过 酸 洗, 个 别 情 况 将 会 使 板 面 留 下 坑 痕, 冷 轧 后 因 坑 痕 扩 大 而 造 成 废 品 (3) 划 伤 原 料 表 面 出 现 超 过 厚 度 正 负 偏 差 一 半 深 度 的 划 条 称 为 划 伤 这 种 缺 陷 在 冷 轧 过 程 中 不 易 消 除, 最 终 会 导 致 成 品 板 带 降 级 实 践 证 明, 当 原 料 表 面 存 在 不 大 于 厚 度 正 负 偏 差 一 半 的 压 痕 发 裂 麻 点 划 伤 凸 泡 及 轧 辊 网 纹 时, 在 40% 的 冷 轧 压 下 率 轧 制 后 基 本 上 都 可 以 消 除 (4) 气 泡 和 结 疤 气 泡 和 结 疤 是 指 从 外 观 上 不 易 被 发 现 的 两 种 缺 陷, 它 们 只 有 当 原 料 经 过 酸 洗 后 才 暴 露 出 来 气 泡 呈 现 为 孔 隙 或 裂 缝 状 态, 结 疤 呈 现 为 凹 坑 状 经 过 冷 轧 之 后, 这 两 种 缺 陷 都 不 易 被 消 除 (5) 边 部 或 中 部 浪 形 原 料 存 在 边 部 和 中 部 浪 形, 是 热 轧 产 品 的 缺 陷 它 往 往 是 由 于 在 热 轧 过 程 中 两 边 或 中 间 与 两 边 压 下 量 不 均, 轧 件 加 热 不 均 匀, 而 使 纵 向 延 伸 不 均 匀 造 成 的 使 用 具 有 这 样 缺 陷 的 原 料, 是 难 以 冷 轧 出 高 质 量 成 品 的 特 别 是 有 这 样 缺 陷 的 热 轧 带 卷, 在 连 续 机 组 上 运 行 时, 浪 形 下 部 表 面 往 往 出 现 新 的 划 伤, 如 果 浪 形 严 重 时, 在 剪 边 后 还 会 出 现 多 肉 和 卷 取 后 出 现 端 部 松 紧 不 同 等 缺 陷, 在 冷 轧 过 程 中 出 现 跑 偏 轧 皱 和 轧 制 不 稳 定 等 现 象 (6) 镰 刀 弯 和 S 弯 镰 刀 弯 和 S 弯 出 现 在 热 轧 带 钢 中, 它 是 指 带 钢 中 心 线 沿 带 钢 长 度 方 向 出 现 的 镰 刀 形 和 S 形 的 变 化 有 镰 刀 弯 和 S 弯 的 原 料 在 连 续 机 组 和 在 冷 轧 机 组 轧 制 时, 必 然 引 起 带 钢 跑 偏, 严 重 时 造 成 断 带 事 故 同 时 它 们 在 圆 盘 剪 上 剪 切 时, 往 往 不 能 保 证 带 边 均 匀 和 取 直, 使 带 钢 卷 取 时 产 生 塔 形, 钢 卷 上 下 两 端 松 紧 不 匀 产 生 镰 刀 弯 和 S 弯 的 原 因 是, 热 轧 过 程 中 两 边 压 下 量 不 匀 和 加 热 温 度 不 均 它 属 于 无 法 消 除 的 缺 陷 为 保 证 冷 轧 过 程 顺 利 进 行, 带 钢 的 镰 刀 弯 应 符 合 技 术 标 准 的 规 定 (7) 塔 形 热 轧 带 钢 出 现 镰 刀 弯 后, 在 卷 取 成 卷 时 必 然 出 现 塔 形 塔 形 钢 卷 在 吊 运 和 在 辊 道 上 运 送 时, 塔 峰 易 窝 折 或 卡 出 破 口 当 窝 折 的 折 角 小 于 90 时, 则 必 然 被 拉 辊 压 成 折 叠 当 破 口 深 度 超 过 剪 边 宽 度 时, 破 口 则 不 能 完 全 剪 掉 当 带 钢 跑 偏 时 可 能 在 破 口 处 被 拉 裂 塔 形 钢 卷 在 连 续 作 业 线 和 轧 制 过 程 中, 钢 卷 中 心 线 不 易 始 终 对 准 作 业 线 或 轧 制 中 心 线, 经 常 造 成 跑 偏 事 故 (8) 扁 卷 扁 卷 是 在 以 钢 卷 为 原 料 时 出 现 的 一 种 缺 陷 它 是 在 过 高 温 度 下 卷 取 后, 在 辊 道 上 卧 式 放 置 运 输 时, 吊 卸 不 及 时 及 钢 卷 互 相 冲 撞 挤 压 造 成 的 当 扁 卷 的 内 径 小 于 开 卷 机 的 锥 体 最 小 直 径 时, 则 扁 卷 只 有 被 判 废 改 作 它 用 (9) 长 舌 头 长 舌 头 多 出 现 在 热 轧 带 钢 的 尾 部, 它 是 因 为 带 钢 在 轧 制 过 程 中 尾 端 失 去 控 制, 使 其 延 伸 自 由 所 造 成 的 有 长 舌 头 的 钢 卷 不 利 于 开 卷, 往 往 需 要 多 次 反 复 才 能 拆 开 同 时, 由 于 增 加 了 切 头 质 量,

24 使 金 属 成 材 率 降 低 另 外, 热 轧 带 钢 卷 外 圈 应 标 明 炉 罐 号 钢 质 规 格 质 量 及 卷 序 号 等, 以 防 混 淆 18. 酸 洗 前 矫 直 带 钢 有 什 么 作 用? 带 钢 在 酸 洗 前 常 用 五 辊 矫 直 机 进 行 矫 直 矫 直 机 的 作 用 是 使 带 钢 由 拆 卷 和 氧 化 铁 皮 破 碎 机 产 生 的 弯 曲 得 以 矫 直, 也 能 在 一 定 程 度 上 使 带 钢 浪 形 和 由 于 拉 辊 两 边 辊 缝 不 均 造 成 的 带 钢 小 浪 形 得 以 减 少, 从 而 消 除 因 带 钢 板 形 不 好 在 机 组 上 运 行 时 产 生 的 表 面 划 伤, 保 证 带 钢 头 尾 剪 切 断 面 平 直, 有 利 于 焊 接 和 光 整, 保 证 剪 边 和 卷 取 的 质 量 矫 直 机 矫 直 带 钢 的 过 程 是 : 使 带 钢 在 矫 直 机 运 行 中 受 到 与 原 弯 曲 方 向 相 反 且 逐 次 减 小 的 反 复 弯 曲, 最 后 达 到 消 除 原 始 曲 率, 使 带 钢 平 直 的 目 的 此 外, 带 钢 由 于 受 到 多 次 反 复 弯 曲, 所 以, 矫 直 机 在 一 定 程 度 上 起 到 破 碎 带 钢 氧 化 铁 皮 的 作 用 实 际 上, 五 辊 矫 直 机 也 是 一 种 最 简 单 的 氧 化 铁 皮 破 碎 机 带 钢 的 厚 度 不 同, 矫 直 机 上 下 辊 的 间 隙 也 应 不 同 矫 直 机 上 下 辊 的 间 隙 调 整 机 构 如 图 2-1 所 示 通 过 转 动 手 轮 使 蜗 杆 1 旋 转 带 动 蜗 轮 2, 丝 杠 3 上 下 动 作 带 动 上 辊 升 降 在 弹 簧 4 的 控 制 下, 达 到 调 整 间 隙 的 目 的 评 定 带 钢 矫 直 的 标 准 是 带 钢 头 部 出 矫 直 机 后 不 上 翘 下 弯 在 正 常 工 作 情 况 下, 上 辊 不 应 随 意 抬 起, 以 保 证 矫 直 带 钢 和 使 矫 直 机 起 到 破 碎 带 钢 氧 化 铁 皮 的 作 用 图 2-1 五 辊 矫 直 机 示 意 图 1- 蜗 杆 ;2- 蜗 轮 ;3- 丝 杠,4- 弹 簧 当 矫 直 厚 度 为 2~4mm 的 带 钢 时, 可 用 辊 径 为 200mm 的 五 辊 矫 直 机 矫 直 辊 采 用 材 料 为 50 号 钢 洛 氏 硬 度 45~60 的 辊 子, 生 产 约 50 万 t 带 钢 需 重 磨 一 次 矫 直 辊 当 矫 直 辊 使 用 到 辊 身 直 径 小 于 轴 承 瓦 座 高 度 和 保 证 不 了 矫 直 最 薄 带 钢 所 需 上 下 矫 直 辊 间 隙 要 求 时, 矫 直 辊 便 报 废 19. 什 么 叫 闪 光 焊 接? 相 邻 两 卷 带 钢 的 端 头 经 剪 切 机 切 头 切 尾 以 后, 在 对 焊 机 上 对 接 起 来, 以 保 证 酸 洗 机 组 的 连 续 生 产 对 焊 机 的 形 式 有 闪 光 对 焊 机 二 氧 化 碳 气 体 保 护 焊 机 和 惰 性 气 体 保 护 焊 机 目 前, 碳 钢 大 多 使 用 闪 光 对 焊 机 闪 光 焊 是 电 阻 焊 的 一 种, 又 叫 火 花 焊 它 利 用 带 钢 本 身 的 固 有 电 阻 及 带 钢 端 面 的 接 触 电 阻, 当 通 以 电 流 时, 引 起 金 属 的 加 热 和 烧 化 接 触 面 被 熔 化 时, 发 出 强 烈 的 火 花 然 后 中 断 电 流, 给 予 大 的 顶 锻 力, 带 钢 两 端 部 在 高 压 下 被 锻 接 在 一 起 由 此 可 见, 带 钢 闪 光 对 焊 由 闪 光 ( 熔 化 ) 和 顶 锻 两 个 过 程 组 成 顶 锻 又 可 分 成 带 电 流 顶 锻 和 不 带 电 流 顶 锻 闪 光 焊 接 机 如 图

25 2-2 所 示 图 2-2 闪 光 焊 接 机 示 意 图 1- 活 动 牌 坊 ;2- 后 带 钢 ;3- 后 调 整 辊 ;4- 后 定 心 立 辊 ;5- 后 压 紧 液 压 缸 ;6- 后 上 下 电 极 ;7- 定 缝 刀 ; 8- 前 压 紧 液 压 缸 ;9- 前 上 下 电 极 ;lo- 前 定 心 立 辊 ;11- 前 调 整 辊 ;12- 前 带 钢 ;13- 固 定 牌 坊 ;14- 变 压 器 ; 15- 推 动 活 动 牌 坊 液 压 缸 闪 光 焊 接 的 原 理 和 过 程 如 下 : 首 先, 调 整 好 带 钢 两 端 头 的 距 离, 并 用 对 焊 机 压 紧 缸 或 钳 口 夹 紧 带 钢, 通 过 变 压 器 14 送 电, 电 流 通 过 电 极 加 热 带 钢 头 尾, 与 此 同 时 用 液 压 缸 推 动 活 动 牌 坊, 使 带 钢 焊 接 头 互 相 接 触 在 焊 接 开 始 时, 这 些 接 触 点 压 力 不 大, 其 电 阻 相 当 大, 焊 接 电 流 把 接 触 点 及 其 邻 近 区 域 的 金 属 很 快 加 热 到 熔 化 温 度, 使 带 钢 头 尾 接 触 部 分 形 成 液 态 金 属 过 梁, 连 续 的 迅 速 加 热 使 过 梁 处 液 态 金 属 加 热 至 沸 点, 呈 现 金 属 蒸 气 当 金 属 蒸 气 的 压 力 大 于 液 态 金 属 的 表 面 张 力 时, 过 梁 发 生 爆 破, 于 是 进 发 出 强 烈 的 火 花, 形 成 闪 光 活 动 牌 坊 连 续 靠 近, 使 火 花 在 焊 接 过 程 中 连 续 进 发, 这 样, 将 热 量 传 导 到 焊 接 头 的 深 处, 直 到 烧 化 过 程 完 了 为 止 最 后, 当 活 动 牌 坊 触 及 到 顶 锻 行 程 开 关 时, 顶 锻 缸 动 作, 以 一 定 的 顶 锻 力 迅 速 将 带 钢 头 尾 锻 接, 并 在 顶 锻 过 程 中 切 断 电 源 松 开 压 紧 缸 或 钳 口, 对 焊 过 程 完 毕 20. 小 型 闪 光 对 焊 机 的 结 构 性 能 怎 样? 小 型 闪 光 对 焊 机 的 结 构 如 图 2-3 所 示 其 传 动 系 统 见 图 2-4 图 2 3 小 型 闪 光 对 焊 机 的 结 构 1- 压 紧 风 动 液 压 缸 ;2- 钳 口 ;3- 烧 化 传 动 装 置 ;4- 顶 锻 传 动 装 置

26 图 2 4 对 焊 机 传 动 系 统 图 1- 固 定 钳 口 ;2- 活 动 钳 口 ;3- 压 紧 风 动 液 压 缸 ;4- 烧 化 电 动 机 ;5- 接 手 ;6- 减 速 机 ;7- 凸 轮 ;8- 连 杆 ; 9- 顶 锻 风 动 液 压 缸 ;10- 缓 冲 缸 ;11- 钳 口 对 焊 机 由 下 列 部 件 组 成 : 底 座 夹 具 ( 上 下 钳 口 左 右 钳 口 ) 烧 化 带 钢 的 传 动 装 置 顶 锻 传 动 装 置 风 动 装 置 电 气 装 置 冷 却 系 统 等 下 钳 口 固 定 在 底 座 上, 通 过 手 轮 可 以 调 整 左 下 钳 口 的 水 平 位 置 上 钳 口 由 固 定 于 机 盖 上 的 弹 簧 提 起 压 紧 缸 固 定 在 机 盖 上 钳 口 距 离 可 通 过 右 钳 口 中 间 的 固 定 螺 母 来 调 节 烧 化 过 程 可 通 过 凸 轮 来 控 制 和 调 节 电 气 系 统 包 括 焊 接 变 压 器 等 级 转 换 开 关 烧 化 电 动 机 操 作 台 和 控 制 柜 ; 冷 却 系 统 包 括 4 条 平 行 的 冷 却 支 线, 第 一 条 冷 却 焊 接 变 压 器 的 二 次 线 圈, 第 二 条 冷 却 接 触 栅, 第 三 条 冷 却 焊 接 变 压 器 的 接 触 板 和 接 触 角 钢, 第 四 条 冷 却 接 触 钳 口 ; 风 动 液 压 系 统 包 括 压 紧 两 个 钳 口 的 风 动 液 压 缸 和 用 于 顶 锻 的 风 动 液 压 缸 以 及 相 应 的 各 种 风 阀 MS-300 型 闪 光 对 焊 机 的 主 要 性 能 如 下 : 焊 接 钢 种 规 格 数 据 低 碳 钢 350mm 5mm 中 碳 钢 300mm 3mm 硅 钢 片 300mm 2mm 碳 素 或 合 金 工 具 钢 (90~300)mm (1.6~3)mm 焊 接 变 压 器 功 率 300kW 一 次 电 压 380V 二 次 电 压 2.84~9.05V 二 次 电 压 调 整 级 数 16 级 正 常 生 产 率 70 次 /h 最 大 挤 压 力 220kN 最 大 夹 紧 力 500kN 夹 紧 钳 口 间 最 大 距 离 80mm 活 动 夹 具 最 大 行 程 24mm 烧 化 边 缘 的 最 大 速 度 4mm/s 最 大 顶 锻 速 度 30mm/s

27 压 缩 空 气 压 力 烧 化 电 动 机 功 率 O.5MPa 1kW 21. 怎 样 选 用 带 钢 闪 光 对 焊 的 工 艺 参 数? 闪 光 焊 是 电 阻 焊 的 一 种, 由 于 带 钢 头 尾 的 焊 合 是 接 通 电 流 通 过 电 阻 加 热 后 再 给 以 一 定 压 力 实 现 的, 所 以 要 保 证 对 焊 头 的 焊 接 质 量, 关 键 是 根 据 不 同 规 格 不 同 材 质 的 带 钢, 合 理 地 选 择 加 热 温 度 和 压 力 影 响 闪 光 对 焊 的 主 要 工 艺 参 数 有 : 焊 件 伸 出 长 度 l 焊 接 电 流 密 度 i( 常 用 次 级 空 载 电 压 U20 表 示 ) 闪 光 留 量 f 闪 光 速 度 vh 顶 锻 压 力 Fd 顶 锻 留 量 d( 包 括 有 电 及 无 电 顶 锻 留 量 ) 顶 锻 速 度 vd 下 面 着 重 介 绍 低 碳 钢 的 闪 光 对 焊 工 艺 参 数 的 选 用 (1) 带 钢 伸 出 长 度 l 它 影 响 加 热 条 件 和 塑 性 变 形 当 长 度 过 小 时, 向 电 极 散 热 增 加 而 使 加 热 区 变 窄, 不 利 于 塑 性 变 形, 顶 锻 时 所 需 的 顶 锻 压 力 较 大 ; 当 长 度 过 大 时, 加 热 区 变 宽, 电 能 消 耗 大 焊 接 薄 板 厚 度 δ 为 1~4mm 时, 为 了 稳 定, 一 般 伸 出 长 度 为 : (2) 闪 光 留 量 f 闪 光 留 量 应 满 足 焊 件 均 匀 加 热 的 要 求, 其 大 小 取 决 于 : 1) 是 否 有 预 热 有 预 热 时, 加 热 区 的 加 热 主 要 是 通 过 预 热 阶 段 来 达 到 而 随 后 的 激 烈 闪 光, 一 方 面 是 为 了 使 端 面 温 度 进 一 步 提 高 并 分 布 均 匀, 另 一 方 面 也 可 防 止 端 面 氧 化 并 获 得 均 匀 的 液 体 金 属 层 因 此, 预 热 闪 光 对 焊 的 闪 光 留 量 可 比 连 续 闪 光 对 焊 小 30%~50% 2) 带 钢 断 面 尺 寸 随 着 板 厚 的 增 加, 闪 光 留 量 也 应 增 大, 这 是 为 了 更 好 地 顶 锻 所 需 要 的 低 碳 钢 焊 接 时 的 闪 光 留 量 和 顶 锻 留 量 可 参 阅 表 2-7 表 2-7 低 碳 钢 钢 带 的 闪 光 留 量 和 顶 锻 留 量 (mm) 厚 度 宽 度 闪 光 留 量 顶 锻 留 量 ~ (3) 闪 光 速 度 vf 闪 光 速 度 与 带 钢 材 料 电 流 密 度 和 是 否 有 预 热 有 关 当 焊 接 易 氧 化 及 形 成 难 熔 氧 化 物 的 材 料 时, 闪 光 速 度 应 适 当 大 些, 例 如, 焊 奥 氏 体 钢 时 要 比 焊 低 碳 钢 时 闪 光 速 度 大 提 高 电 流 密 度 会 加 快 闪 光 速 度, 采 用 较 大 的 电 流 密 度, 初 始 闪 光 速 度 可 达 3~5mm /s 有 预 热 时 可 提 高 闪 光 速 度 为 了 闪 光 稳 定, 闪 光 速 度 在 闪 光 阶 段 一 般 不 是 固 定 的 开 始 时 初 始 闪 光 速 度 小, 以 利 于 带 钢 的 加 热 ; 到 闪 光 后 期, 在 即 将 进 入 顶 锻 阶 段 前 应 采 用 较 高 的 闪 光 速 度 ( 不 应 低 于 2.5~

28 3.Omm/s) 钢 的 平 均 闪 光 速 度 为 1~3mm/s (4) 顶 锻 速 度 vd 为 防 止 对 接 处 严 重 氧 化 及 对 口 间 隙 中 液 体 金 属 冷 却 而 造 成 氧 化 物 排 除 的 困 难, 顶 锻 速 度 愈 快 愈 好 实 践 证 明, 随 着 钆 的 提 高 可 增 大 焊 缝 的 冲 击 韧 性 对 于 不 同 的 钢 带, 最 低 的 顶 锻 速 度 为 10~40mm/s (5) 顶 锻 留 量 d 顶 锻 留 量 应 该 足 以 使 带 钢 完 全 封 口, 从 封 口 挤 出 全 部 液 体 金 属, 并 使 带 钢 产 生 一 定 的 塑 性 变 形 最 小 的 顶 锻 留 量 d 为 (0.8~1.5)δ 在 顶 锻 末 期, 带 电 流 顶 锻 保 持 一 定 时 间 ( 一 般 O.2s) 后 再 切 断 焊 接 电 流 这 样 使 顶 锻 末 期 焊 接 头 有 较 高 和 均 匀 的 温 度, 提 高 接 头 塑 性, 提 高 焊 缝 质 量 (6) 顶 锻 压 力 Fd 顶 锻 压 力 对 焊 接 质 量 的 影 响 非 常 显 著 如 果 顶 锻 压 力 小, 熔 渣 及 金 属 氧 化 物 挤 不 出 去 而 留 在 焊 缝 内, 熔 化 时 产 生 的 火 孔 也 无 法 封 闭 顶 锻 压 力 过 大, 甚 至 将 热 金 属 全 部 挤 出, 焊 接 强 度 反 而 降 低 小 型 闪 光 焊 机 顶 锻 压 力 约 100kN 左 右, 宽 带 钢 的 闪 光 焊 机 顶 锻 压 力 最 大 为 850kN 厚 度 为 2~4mm 宽 度 为 650~1550mm 的 碳 钢 带 焊 接 工 艺 参 数 列 于 表 2-8 不 锈 钢 带 和 硅 钢 带 的 焊 接 规 范 见 表 2-9 和 表 2-10 表 2-8 宽 带 钢 的 焊 接 工 艺 参 数 空 载 电 流 每 边 留 出 长 调 节 缝 宽 闪 光 末 速 闪 光 留 量 /v 度 /mm 度 /mm /mm /mm s-1 10~12 17~19 24~28 5~6 10~12.5 顶 锻 留 量 /mm 顶 锻 速 度 顶 锻 压 力 终 端 距 离 /mm /mm s-1 /MPa 2.5~3 10~15 4~6 8~10 表 2-9 不 锈 钢 带 ( 板 宽 700~900mm) 的 闪 光 和 顶 锻 留 量 (mm) 厚 度 最 终 钳 口 距 闪 光 留 顶 锻 留 伸 出 长 度 离 量 量 O 表 2-10 硅 钢 片 闪 光 对 焊 规 范 焊 接 参 数 带 钢 截 面 尺 寸 /mm mm 伸 出 长 度 /mm

29 闪 光 留 量 /mm 11 9 闪 光 速 度 /mm s-1 平 均 值 最 大 值 2.6~2.8 4~5 3.0~3.2 6~9 顶 锻 留 量 /mm 3~4 2.5~3 顶 锻 速 度 /mm s-1 40~50 40~50 40~50 单 位 顶 锻 压 力 /N mm-2 100~ ~ ~120 最 大 夹 紧 力 /kn 变 压 器 功 率 /kv A 窄 带 钢 闪 光 对 焊 会 产 生 哪 些 缺 陷 操 作 中 怎 样 防 止? 由 于 工 艺 参 数 选 择 不 当 或 者 操 作 不 当, 对 焊 可 能 产 生 错 位 搭 焊 过 烧 无 顶 锻 未 焊 透 等 缺 陷 (1) 错 位 错 位 表 现 为 带 钢 头 尾 的 中 心 线 不 在 一 条 直 线 上 错 位 可 能 是 头 尾 没 有 对 齐 造 成 的 ; 也 可 能 是 切 断 断 口 与 带 钢 中 心 线 不 垂 直, 切 斜 了, 对 焊 时 头 尾 中 心 线 构 成 一 个 钝 角, 呈 镰 刀 弯 或 者 是 头 尾 带 钢 有 一 个 窄 的 错 位 的 对 焊 头 在 机 组 中 容 易 造 成 跑 偏 等 故 障, 应 倒 回 重 切 重 焊 (2) 搭 焊 搭 焊 表 现 为 头 尾 断 面 没 有 对 齐, 有 上 下 搭 接 的 现 象 当 搭 接 超 过 带 钢 厚 度 的 1/3 时 应 重 焊 造 成 搭 焊 的 主 要 原 因 是 : 1) 钳 口 和 下 切 剪 磨 损 严 重 ; 2) 固 定 左 钳 口 的 顶 丝 松 动, 使 左 钳 口 上 下 活 动 ; 3) 左 右 钳 口 不 在 同 一 水 平 面 上 ; 4) 顶 锻 压 力 和 顶 锻 行 程 过 大, 应 合 理 选 择 工 艺 参 数 (3) 未 焊 透 产 生 未 焊 透 的 主 要 原 因 是 电 压 低 烧 化 速 度 太 快 烧 化 留 量 少 烧 化 时 间 不 足 等 (4) 过 烧 过 烧 的 特 征 是 正 常 烧 化 过 程 被 破 坏, 金 属 不 是 以 火 花 形 式 及 时 喷 溅 出 去, 而 是 固 态 金 属 和 固 态 金 属 相 接 触, 使 电 流 形 成 短 路, 这 种 现 象 的 对 焊 接 头 称 过 烧 产 生 过 烧 的 主 要 原 因 是 : 1) 烧 化 速 度 或 电 压 调 整 不 当, 有 两 种 情 况 : 一 是 烧 化 速 度 过 快, 焊 接 电 压 过 低, 这 样 头 尾 两 端 一 接 触 便 是 固 态 金 属 和 固 态 金 属 相 接 触, 形 成 过 烧 ; 二 是 烧 化 速 度 过 慢, 焊 接 电 压 过 高, 通 电 流 之 后 大 量 金 属 飞 溅 出 去 由 于 烧 化 速 度 很 慢, 两 端 不 能 较 快 靠 拢, 形 成 一 个 很 大 的 间 隙, 由 于 空 气 是 绝 缘 体, 烧 化 立 即 停 止, 等 钳 口 慢 慢 地 靠 拢 时, 大 量 金 属 又 飞 溅 出 去, 又 形 成 一 个 间 隙, 这 样 烧 化 是 断 续 进 行 的, 仍 是 固 态 金 属 相 接 触, 电 流 短 路, 造 成 过 烧 2) 由 于 带 钢 表 面 有 油, 不 能 很 好 地 导 电, 相 当 于 降 低 了 电 压, 造 成 过 烧 3) 右 钳 口 向 前 移 动 时, 由 于 风 阀 窜 风 或 机 械 上 的 其 他 原 因 受 到 阻 力, 正 常 烧 化 受 到 破 坏 4) 在 没 有 给 电 流 前, 头 尾 两 端 距 离 过 大 或 紧 紧 地 靠 在 一 起, 造 成 短 路 和 过 烧 (5) 无 顶 锻 无 顶 锻 的 特 征 是 当 烧 化 完 成 后, 没 有 一 个 足 够 的 顶 锻 力, 使 焊 件 两 端 的 金 属 组 织 不 能 很 好 地 锻 合 在 一 起, 经 不 起 拉 力, 容 易 断 头 产 生 原 因 可 能 是 : 1) 顶 锻 风 阀 压 力 不 足, 达 不 到 需 要 的 风 压, 或 顶 锻 电 气 系 统 和 机 械 系 统 有 故 障 2) 带 钢 表 面 有 油, 减 小 了 夹 具 和 带 钢 之 间 的 摩 擦 系 数, 或 者 钳 口 夹 紧 力 太 小, 或 者 上 下 钳 口 之 间 有 高 于 带 钢 厚 度 的 异 物, 使 钳 口 不 能 很 好 地 压 紧 带 钢 当 顶 锻 时 使 夹 具 和 带 钢 之 间 产 生 相 对 运 动, 实 质 上 造 成 了 无 顶 锻 或 顶 锻 行 程 小 3) 准 备 顶 锻 时 间 过 长, 或 没 有 带 电 流 顶 锻 顶 锻 过 程 在 时 间 上 分 3 个 阶 段, 即 :

30 总 顶 锻 时 间 = 准 备 顶 锻 时 间 + 带 电 流 顶 锻 时 间 + 无 电 流 顶 锻 时 间 以 上 各 时 间 都 能 通 过 延 时 继 电 器 调 整 若 烧 化 完 成 以 后, 马 上 切 掉 电 流 顶 锻 ( 完 全 是 无 电 流 顶 锻 ), 虽 然 时 间 很 短, 但 这 时 端 面 的 温 度 很 高 ( 即 将 熔 化 的 温 度 ), 所 以 在 两 端 的 接 合 部 分 马 上 形 成 一 层 氧 化 铁 薄 膜, 使 头 尾 两 端 接 合 部 分 金 属 组 织 根 本 没 有 锻 合 在 一 起 应 正 确 地 调 整 各 延 时 继 电 器 旋 钮 4) 夹 具 油 缸 和 顶 锻 油 缸 油 量 减 少, 也 会 出 现 无 顶 锻 或 顶 锻 小 的 现 象, 应 勤 检 查, 勤 加 油 (6) 断 头 断 头 只 在 对 焊 以 后 的 工 序 中 暴 露 出 来 断 头 对 生 产 的 影 响 是 严 重 的, 往 往 是 造 成 较 大 事 故 或 影 响 产 量 的 原 因 所 有 上 述 对 焊 缺 陷 都 可 能 造 成 断 头 因 此 必 须 密 切 注 视 对 焊 质 量, 防 止 断 头 二 酸 洗 工 艺 23. 带 钢 表 面 氧 化 铁 皮 结 构 是 怎 样 的? 带 钢 表 面 的 氧 化 铁 皮 是 由 于 热 轧 带 钢 在 加 热 轧 制 及 冷 却 过 程 中 与 空 气 接 触 而 生 成 的 随 着 带 钢 与 空 气 接 触 的 温 度 时 间 等 不 同, 带 钢 表 面 氧 化 铁 皮 的 结 构 厚 度 和 性 质 也 不 同 了 解 氧 化 铁 皮 生 成 的 这 些 因 素 和 特 性 是 为 了 能 够 更 好 地 清 除 带 钢 表 面 氧 化 铁 皮 由 加 热 生 成 的 带 钢 表 面 氧 化 铁 皮 比 较 疏 松 和 有 裂 缝, 在 粗 轧 机 上 轧 制 时 即 被 破 碎, 再 借 助 于 高 压 水 的 猛 烈 冲 刷 和 激 烈 冷 却 爆 破 的 作 用, 几 乎 把 加 热 炉 内 生 成 的 氧 化 铁 皮 全 部 从 带 钢 表 面 上 除 掉 只 有 当 水 压 不 够 时, 才 可 能 残 留 部 分 氧 化 铁 皮 热 带 钢 粗 轧 阶 段 在 表 面 上 又 生 成 气 泡 状 薄 层 氧 化 铁 皮, 随 着 带 钢 轧 制 延 伸, 这 薄 层 氧 化 铁 皮 破 碎 而 被 除 掉 带 钢 粗 轧 后 在 输 送 辊 道 上 又 会 生 成 氧 化 铁 皮, 进 入 精 轧 机 组 后 也 会 被 破 碎 除 去 带 钢 在 精 轧 机 组 里 轧 制 时 间 很 短, 压 下 率 又 较 大, 因 此 带 钢 表 面 生 成 的 氧 化 铁 皮 也 迅 速 地 被 水 和 蒸 汽 冲 掉 这 样 带 钢 从 精 轧 机 组 轧 出 时 表 面 是 纯 净 的 所 以 热 带 钢 表 面 氧 化 铁 皮 主 要 是 终 轧 后 卷 取 以 及 成 卷 后 的 冷 却 过 程 中 生 成 并 成 长 的 因 此, 带 钢 的 终 轧 温 度 卷 取 速 度 和 成 卷 后 带 钢 冷 却 速 度 是 影 响 氧 化 铁 皮 生 成 和 性 质 的 主 要 因 素 带 钢 表 面 氧 化 铁 皮 通 常 是 由 3 层 构 成 的, 如 图 2-5 所 示 热 带 钢 轧 机 轧 出 的 带 钢 表 面 氧 化 铁 皮 总 厚 度 一 般 为 loμm 其 内 层 是 疏 松 多 孔 的 细 结 晶 组 织 且 易 于 破 坏 的 氧 化 铁 Fe0, 占 氧 化 铁 皮 总 厚 度 约 50%; 中 间 层 是 致 密 而 无 裂 纹 的 呈 玻 璃 状 断 口 的 四 氧 化 三 铁 Fe304, 占 铁 皮 总 厚 度 的 40% 左 右 ; 外 层 是 呈 柱 状 结 晶 构 造 的 三 氧 化 二 铁 Fe203, 占 铁 皮 总 厚 度 约 10% 但 是, 由 于 热 带 钢 各 部 分 温 度 和 冷 却 速 度 不 同, 如 沿 热 带 钢 长 度 方 向 的 头 中 尾 部 和 沿 带 钢 宽 度 方 向 的 边 部 中 间 以 及 带 钢 外 层 数 圈 和 内 层 数 圈 的 温 度 和 冷 却 速 度 不 同, 导 致 即 使 同 一 带 钢 表 面 上 其 各 部 位 的 氧 化 铁 皮 结 构 也 不 相 同 图 2-5 带 钢 表 面 氧 化 铁 皮 的 结 构

31 热 轧 宽 带 钢 和 窄 带 钢 的 表 面 氧 化 铁 皮 结 构 也 各 不 相 同 宽 带 钢 上 多 半 是 一 层 Fe3O4, 有 时 也 出 现 在 Fe304 层 中 夹 杂 着 明 显 Fe0 的 变 态 层 窄 带 钢 上 氧 化 铁 皮 通 常 为 3 层 结 构 带 钢 沿 宽 度 和 长 度 上 的 表 面 氧 化 铁 皮 结 构 不 同, 故 所 要 求 的 酸 洗 时 间 也 不 同 从 表 2-11 可 以 看 出, 带 钢 尾 部 表 面 的 氧 化 铁 皮 在 酸 洗 时 很 快 被 去 除, 这 是 因 为 带 钢 尾 部 轧 制 温 度 一 般 比 带 钢 中 部 和 头 部 的 轧 制 温 度 低 30~50, 因 此 带 钢 尾 部 氧 化 铁 皮 的 生 成 过 程 结 束 得 早, 氧 化 铁 皮 也 薄, 对 酸 洗 有 利 最 难 酸 洗 的 是 带 钢 头 部 表 面 氧 化 铁 皮 这 是 由 于 其 生 成 过 程 结 束 得 迟, 使 氧 化 铁 皮 增 厚 的 缘 故 表 2-11 带 钢 表 面 各 部 位 氲 化 铁 皮 的 酸 洗 时 间 (min) 带 钢 部 分 带 钢 头 部 带 钢 中 部 带 钢 尾 部 氧 化 铁 皮 结 构 Fe203 FeO 或 总 计 Fe203 或 FeO 总 计 Fe203 或 FeO 总 计 Fe304 Fe304 Fe304 边 部 2.1 O O 中 部 O O 总 之, 热 轧 速 度 低 终 轧 温 度 和 卷 取 温 度 较 高 带 钢 冷 却 速 度 慢 都 会 使 氧 化 铁 皮 增 厚 和 促 使 FeO 分 解 成 Fe203 或 Fe304, 引 起 氧 化 铁 皮 结 构 的 变 化, 导 致 带 钢 酸 洗 时 间 增 长 因 此, 在 酸 洗 操 作 中, 应 根 据 具 体 情 况 适 当 地 控 制 酸 洗 时 间, 以 避 免 造 成 酸 洗 缺 陷 24. 清 除 氧 化 铁 皮 的 方 法 有 哪 几 种? 清 除 氧 化 铁 皮 的 方 法 有 以 下 3 种 : (1) 机 械 破 鳞 法 主 要 有 砂 轮 研 磨 弯 曲 破 鳞 和 喷 丸 破 鳞 3 种 形 式 砂 轮 研 磨 除 鳞 可 采 用 手 动 砂 轮 或 专 用 砂 轮 磨 床 由 于 此 法 效 率 低, 除 鳞 后 钢 板 表 面 质 量 差, 所 以 在 原 料 除 鳞 中 很 少 采 用, 只 是 在 去 除 个 别 局 部 铁 鳞 时 才 采 用 弯 曲 破 鳞 主 要 形 式 如 图 2-6 所 示, 它 多 安 装 在 连 续 酸 洗 作 业 线 上 带 钢 表 面 的 氧 化 铁 皮, 因 带 钢 的 反 复 弯 曲 而 被 破 碎 此 法 能 起 到 破 碎 铁 鳞 有 利 于 提 高 酸 洗 除 鳞 的 效 果, 但 不 能 完 全 清 除 铁 鳞 所 以 弯 曲 破 鳞 与 酸 洗 除 鳞 联 合 在 一 起 使 用 图 2-6 弯 曲 破 鳞 装 置 示 意 图 a- 双 支 撑 辊 式 ;b- 三 辊 式 1- 开 卷 拉 辊 ;2- 后 导 板,3- 下 工 作 辊 和 支 撑 辊 ;4- 折 叶 导 板 ;5- 前 导 板 ;6- 上 工 作 辊 和 支 撑 辊,7- 双 拉 辊 喷 丸 破 鳞 的 作 用 与 弯 曲 破 鳞 相 似 该 装 置 是 将 喷 丸 ( 细 小 的 铁 珠 ) 用 高 压 空 气 送 入 高 速 旋 转 的 叶 片 上, 获 得 加 速 度 之 后, 均 匀 地 喷 打 在 运 动 的 带 钢 表 面 上, 达 到 破 碎 和 清 除 板 面 铁 鳞 的 目 的 由 于 此 法 可 使 全 部 板 面 受 到 喷 丸 的 喷 打, 所 以 破 鳞 效 果 好, 效 率 高 生 产 实 践 中 喷 丸 破 鳞 装 置 多 安 装 在 连 续 酸 洗 作 业 线 上, 与 酸 洗 配 合 使 用, 大 大 加 快 了 酸 洗 除 鳞 的 速 度 和 提

32 高 酸 洗 除 鳞 的 质 量 (2) 化 学 除 鳞 法 此 法 主 要 利 用 氧 化 铁 皮 能 和 酸 发 生 化 学 反 应 的 基 本 原 理, 使 钢 板 或 钢 带 全 部 浸 泡 在 一 定 浓 度 的 酸 液 中, 并 使 它 与 酸 液 作 相 对 的 运 动, 加 速 化 学 反 应 过 程 的 进 行, 最 后 达 到 清 除 表 面 氧 化 铁 皮 的 目 的 此 法 虽 可 将 铁 鳞 全 部 除 掉, 但 所 需 时 间 较 长, 特 别 是 对 铁 鳞 厚 度 不 匀 的 板 料, 往 往 发 生 局 部 过 酸 洗, 局 部 铁 鳞 未 除 净 的 缺 陷, 所 以 在 有 条 件 的 情 况 下, 也 尽 量 不 单 独 采 用 (3) 机 械 一 化 学 联 合 法 此 法 是 目 前 最 普 遍 采 用 的 除 鳞 形 式, 从 设 备 上 看 可 分 为 弯 曲 一 酸 洗 和 喷 丸 破 鳞 一 酸 洗 两 种 形 式 25. 硫 酸 酸 洗 和 盐 酸 酸 洗 的 机 理 是 什 么 哪 一 种 酸 洗 好? 从 带 钢 表 面 氧 化 铁 皮 结 构 一 题 中 已 经 知 道, 热 带 钢 表 面 氧 化 铁 皮 通 常 是 3 层 结 构 : 外 层 为 Fe2O3( 三 氧 化 二 铁 ), 中 层 为 Fe304( 四 氧 化 三 铁 ), 内 层 为 Fe0( 氧 化 铁 ) 带 钢 表 面 氧 化 铁 皮 由 于 具 有 多 孔 和 开 裂 的 性 质, 加 上 机 械 破 碎 而 造 成 裂 缝, 因 而 带 钢 一 进 入 酸 溶 液, 其 表 面 3 层 氧 化 铁 皮 便 与 酸 同 时 起 反 应 酸 溶 液 所 用 的 酸 一 般 有 硫 酸 和 盐 酸 两 种 下 面 分 别 叙 述 硫 酸 和 盐 酸 的 酸 洗 机 理 (1) 硫 酸 的 酸 洗 机 理 硫 酸 溶 液 与 氧 化 铁 皮 的 化 学 反 应 为 : 氧 化 铁 皮 中 3 种 氧 化 铁 都 溶 解 于 硫 酸 溶 液, 生 成 可 溶 于 水 的 硫 酸 铁 和 硫 酸 亚 铁, 从 而 去 除 了 带 钢 表 面 的 氧 化 铁 皮 这 种 作 用 称 为 溶 解 作 用 硫 酸 溶 液 通 过 疏 松 的 氧 化 铁 皮 直 接 与 钢 中 的 铁 起 化 学 反 应, 其 反 应 式 为 : 钢 中 的 铁 与 硫 酸 溶 液 反 应, 产 生 大 量 氢 气, 氢 气 产 生 的 膨 胀 压 力 把 氧 化 铁 皮 从 带 钢 上 剥 落 下 来, 这 种 作 用 称 为 机 械 剥 离 作 用 氢 气 的 剥 离 作 用 加 快 了 酸 洗 速 度, 减 少 硫 酸 的 消 耗 硫 酸 酸 - 洗 主 要 是 靠 机 械 剥 离 作 用 除 去 带 钢 表 面 氧 化 铁 皮 的 钢 中 铁 与 硫 酸 溶 液 起 反 应 时, 生 成 大 量 氢 原 子 氢 原 子 很 活 泼, 具 有 很 强 的 还 原 能 力, 能 把 高 价 铁 氧 化 物 还 原 成 易 溶 于 硫 酸 溶 液 的 低 价 铁 氧 化 物, 使 酸 洗 过 程 加 快 这 一 作 用 称 为 还 原 作 用 其 化 学 反 应 是 : (2) 盐 酸 的 酸 洗 机 理 盐 酸 溶 液 与 氧 化 铁 皮 的 化 学 反 应 为 : 盐 酸 溶 液 能 较 快 地 溶 蚀 各 种 氧 化 铁 皮, 酸 洗 反 应 可 以 从 外 层 往 里 进 行 盐 酸 酸 洗 是 以 化 学 腐 蚀 为 主 盐 酸 酸 洗 对 金 属 基 体 的 侵 蚀 甚 弱 因 此, 盐 酸 酸 洗 的 效 率 对 带 钢 氧 化 铁 皮 的 结 构 并 不 敏 感, 不 像 硫 酸 酸 洗 那 样 酸 洗 反 应 速 度 与 酸 洗 前 带 钢 氧 化 铁 皮 的 松 裂 程 度 密 切 相 关

33 试 验 表 明, 盐 酸 酸 洗 速 率 约 为 硫 酸 酸 洗 速 率 的 两 倍, 而 且 酸 洗 后 的 板 带 钢 表 面 银 亮 洁 净 带 钢 连 续 盐 酸 酸 洗 与 硫 酸 酸 洗 相 比 较, 有 下 列 优 点 : (1) 盐 酸 能 完 全 溶 解 3 层 氧 化 铁 皮, 因 而 不 产 生 酸 洗 残 渣 而 用 硫 酸 酸 洗 时, 就 必 须 经 常 清 刷 酸 槽, 并 中 和 这 些 黏 液 ; 硫 酸 不 易 除 去 压 入 板 面 的 Fe2O3, 从 而 会 产 生 相 应 的 表 面 缺 陷 (2) 盐 酸 基 本 上 不 腐 蚀 基 体 金 属, 这 样, 经 盐 酸 酸 洗 后 板 面 平 滑 银 亮, 无 酸 洗 痕 迹, 不 会 发 生 过 酸 洗 ; 盐 酸 酸 洗 的 铁 损 比 硫 酸 酸 洗 低 20%; 硫 酸 酸 洗 时, 金 属 铁 在 酸 液 中 溶 解 时 会 生 成 氢, 氢 扩 散 进 入 板 面, 会 引 起 氢 脆, 而 盐 酸 酸 洗 就 很 少 产 生 这 种 缺 陷 (3) 氧 化 铁 很 易 溶 解, 易 于 除 去, 故 不 易 引 起 表 面 酸 斑, 这 也 是 盐 酸 酸 洗 板 面 特 别 光 洁 的 原 因 之 一 而 硫 酸 铁 因 会 形 成 不 溶 解 的 水 化 物, 往 往 使 板 面 出 现 酸 斑 (4) 盐 酸 酸 洗 速 率 较 高, 特 别 在 温 度 较 高 时, 盐 酸 酸 洗 时 间 与 硫 酸 相 比 有 很 大 差 别 (5) 废 盐 酸 和 清 洗 废 液 可 以 完 全 再 生 为 新 酸, 循 环 使 用, 从 而 解 决 了 废 酸 污 染 问 题 26. 怎 样 配 制 酸 溶 液? 实 际 生 产 中 配 制 酸 溶 液 分 两 种 情 况, 一 是 由 于 在 酸 洗 过 程 中 酸 溶 液 浓 度 不 断 下 降, 需 要 补 充 新 酸 液 ( 母 液 ); 二 是 在 没 有 母 液 的 情 况 下, 只 能 用 浓 硫 酸 和 盐 酸 加 入 一 定 量 的 水 配 成 所 需 浓 度 的 酸 溶 液 浓 硫 酸 或 盐 酸 加 水 配 成 所 需 浓 度 的 酸 溶 液 时, 所 需 工 业 酸 质 量 由 下 式 确 定 : 式 中 G 所 需 工 业 酸 质 量,t; V 酸 洗 槽 有 效 容 积,m3; D 预 定 浓 度 酸 溶 液 的 密 度,t/m3; A 预 定 酸 溶 液 的 硫 酸 或 盐 酸 的 质 量 分 数,%; S 业 酸 的 质 量 分 数,% 配 制 过 程 为 : 先 在 酸 洗 槽 中 注 入 一 半 水 ; 注 入 算 出 的 所 需 工 业 酸 的 质 量 ; 再 加 水 至 酸 洗 槽 的 有 效 高 度 配 制 过 程 中 必 须 遵 守 先 加 水 后 加 酸 的 要 求, 否 则 如 把 水 注 入 硫 酸 中 会 因 稀 释 热 而 引 起 酸 泡 沫 飞 溅 而 烧 伤 酸 溶 液 浓 度 下 降 需 补 充 新 酸 液 ( 母 液 ) 时, 所 需 新 酸 液 的 体 积 由 下 式 确 定 : 式 中 V 所 需 新 酸 液 ( 母 液 ) 的 体 积,m3; V1 酸 洗 槽 中 原 有 酸 溶 液 的 体 积,m3; D1 酸 洗 槽 中 原 有 酸 溶 液 的 密 度,g/cm3; A1 酸 洗 槽 中 原 有 酸 溶 液 中 酸 的 质 量 分 数,%; A 新 酸 液 ( 母 液 ) 中 酸 的 质 量 分 数,%; D 新 酸 液 的 密 度,g/cm3 连 续 酸 洗 经 常 采 用 后 一 种 方 法 即 补 充 母 液 的 方 法 来 配 制 酸 溶 液 27 硫 酸 溶 液 中 为 什 么 要 加 缓 蚀 剂 为 什 么 加 食 盐? 由 于 氧 化 铁 皮 的 结 构 厚 度 和 性 质 不 同, 带 钢 表 面 各 部 位 氧 化 铁 皮 的 酸 洗 时 间 也 不 同, 在 难 溶 层 完 全 除 掉 的 时 间 里, 会 有 80% 裸 露 的 金 属 表 面 被 酸 腐 蚀 着 同 时 酸 通 过 氧 化 铁 皮 的 孔 隙 和 裂 纹 进 入 内 层 与 金 属 基 体 起 作 用, 这 样 不 仅 金 属 损 失 增 加, 而 且 生 成 的 氢 原 子 在 一