熱鍍鋅板鍍層表面缺陷分析及處理方法

摘要：目前，熱鍍鋅鋼板的鍍層表面存在許多缺陷，比如說波紋和條紋及氣刀條痕等多種問題。文章通過深入分析熱鍍鋅板鍍層表面缺陷產(chǎn)生的主要原因，制定了有效的處理方案，同時(shí)明確指出未來熱鍍鋅板鍍層的主要發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：熱鍍鋅板；鍍層；表面缺陷；氣刀劃痕；漏鍍點(diǎn) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TG355 文章編號：1009-2374（2015）21-0043-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.022

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，熱鍍鋅基本的表面質(zhì)量得到明顯提升，同時(shí)熱鍍鋅鋼板相應(yīng)鍍層表面質(zhì)量也得到一定改進(jìn)。但是，對于生產(chǎn)汽車所應(yīng)用的面板而言，要求熱鍍鋅鋼板必須不存在缺陷，因此存在一定技術(shù)難度。其中機(jī)械劃傷等相關(guān)基板表面問題比較容易透過鍍層展現(xiàn)出來，同時(shí)基板的表面若是清洗不干凈，也會嚴(yán)重影響鍍層反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生漏鍍點(diǎn)等多種鍍層問題。對此，分析與研究熱鍍鋅板鍍層表面缺陷和處理方式有著深遠(yuǎn)意義。

1 熱鍍鋅板鍍層的表面缺陷

1.1 鋅鍋輥引發(fā)的劃傷

鋅鍋輥造成的劃傷為鍍鋅產(chǎn)品劃傷的重要原因，其占據(jù)劃傷問題的大部分。一般情況下，鋅鍋輥主要由沉沒輥和校正輥及穩(wěn)定輥構(gòu)成，其處在鋅液中比較特殊的位置，并不利于設(shè)置電機(jī)實(shí)現(xiàn)傳動，對此許多鋅鍋輥都是被動輥，主要利用鋼表面和鋅鍋輥的棍面間摩擦力實(shí)現(xiàn)鋅鍋輥和帶鋼的同速轉(zhuǎn)動。但是因?yàn)殇\液的成分發(fā)生變化與鋅鍋輥的應(yīng)用等相關(guān)要素的影響，導(dǎo)致帶鋼和沉沒輥間由于傳動摩擦力不足產(chǎn)生相對滑動，進(jìn)而使鋅鍋輥出現(xiàn)劃傷問題。

1.2 氣刀條痕問題

若是氣刀噴嘴出現(xiàn)局部堵塞時(shí)，就會使帶鋼相應(yīng)位置的鋅層過后，產(chǎn)生條痕。條痕的產(chǎn)生一般是由于生產(chǎn)線速度出現(xiàn)較大變化時(shí)氣刀的壓力發(fā)生突然變化，導(dǎo)致鋅液飛濺，從而堵塞氣刀，或是氣刀距離帶鋼的間距相對比較小，而且來料瓢曲和帶鋼的受熱不均勻及帶鋼的張力過小等都會導(dǎo)致帶鋼的刮氣刀產(chǎn)生堵塞，從而出現(xiàn)條痕。對此，工作人員應(yīng)該在生產(chǎn)線的升降度過程中有效控制幅度，同時(shí)注重來料的板形，若是板形相對比較差，就要及時(shí)把氣刀間距進(jìn)行調(diào)大，并且經(jīng)過對張力和穩(wěn)定輥完成合理調(diào)節(jié)，確保帶鋼可以在氣刀噴嘴的中間獲取一個(gè)相對良好的平直度，避免帶鋼的刮氣刀產(chǎn)生堵塞。若是產(chǎn)生氣刀條痕應(yīng)該在焊縫迅速打開氣刀，應(yīng)用專業(yè)設(shè)備完成清理。

1.3 漏鍍點(diǎn)

漏鍍點(diǎn)主要指熱浸鍍的過程中不完全浸潤所出現(xiàn)的未鍍區(qū)域。在進(jìn)行熱鍍鋅的過程中，唯有徹底消除基板軋制的氧化鐵皮和氧化物及清洗液，同時(shí)露出相對清潔的基板表面，才可以確保良好的浸潤性。一般狀況下，軋鋼廠會在A1的含量超出0.2%鋅液里生產(chǎn)汽車的外覆蓋件。而在此種鋅鍋中所生產(chǎn)的熱鍍鋅鋼板相對光亮，可是鋅液達(dá)到A1的含量時(shí)，為了能夠獲取良好的浸潤性，對于基板表面的清潔度有著更為嚴(yán)格的要求。強(qiáng)度相對較高的鋼板通常存在C、P和Si等相關(guān)合金元素，同時(shí)這些合金元素在進(jìn)行熱處理的過程中有可能發(fā)生偏析，從而在鋼板的表面形成氧化物。對此，基板含有的Si會導(dǎo)致出現(xiàn)更多的漏鍍點(diǎn)，嚴(yán)重影響浸潤性。

1.4 凹坑

凹坑缺陷位置的鍍層要比附近鍍層薄許多，其由正在凝固的鍍層通過氣刀與小鋅化裝備時(shí)遭受磨損導(dǎo)致的。在形貌角度判斷而言，凹坑主要是因?yàn)樾′\化設(shè)備形成小液滴的沖擊造成的。在鍍層通過氣刀過程中，固態(tài)顆粒會被空氣從鍍層里吹出來，因?yàn)檫@時(shí)鍍層已經(jīng)呈現(xiàn)軟熔或是半固化狀態(tài)，銅絲凹坑難以被附近的鍍層拉平。

2 處理熱鍍鋅板層面缺陷的措施

2.1 處理鋅鍋輥劃傷措施

應(yīng)該把鋅鍋的曲張力合理調(diào)大，從而加大傳動摩擦力。同時(shí)還應(yīng)該適宜提升鋅液的問題，科學(xué)提升鋅液中的鋁與銻含量，在一定程度上減小鐵的含量，從而便于有效減小鋅液黏稠度，加強(qiáng)鋅液自身的流動性，進(jìn)而加強(qiáng)鋅鍋輥的傳動性。除此之外，針對黏在鋅鍋輥中的鋅渣，應(yīng)該利用浸沒輥刮刀和鏟刀進(jìn)行有效處理。

2.2 選取潤滑性較好的軋制油

選取性能相對較好的軋制油配置乳化液。而乳化液通常要具備較強(qiáng)的“離水展示性”，也就是在一定條件基礎(chǔ)上，具有排出水析出油等作用。在進(jìn)行冷軋時(shí)，乳化液會遭受高壓和剪切力及溫度升高等多種要素的影響，從而出現(xiàn)相轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致油從乳化液里析出，同時(shí)在輥縫位置產(chǎn)生一層潤滑油膜，發(fā)揮潤滑的作用。另外，在高溫環(huán)境影響下，因?yàn)樗謿饣瘞ё叽蟛糠譄崃?，還發(fā)揮著冷卻作用。若是乳化液并不具備上述性能，就導(dǎo)致軋制輥縫位置高溫破乳不充分，從而產(chǎn)生的潤滑油膜也不健全，加大摩擦力，導(dǎo)致大部分鐵粉進(jìn)入乳化液中，不但造成乳化液與鋼板表面的污染，還加大了軋輥的消耗，有時(shí)軋制也難以正常進(jìn)行。

2.3 避免鋅花產(chǎn)生的對策

針對汽車用板而言，和鋅花有關(guān)的表面粗糙度與晶體取向差異嚴(yán)重影響著鋼板涂裝之后的外觀。對此，對于暴露的汽車面板一定要利用鋅花相對較小的熱鍍鋅鋼板。而鋅花的尺寸會在Zn液里Pb與Sb質(zhì)量濃度不斷加大下而增大，同時(shí)在Zn鍍層的凝固速度不斷加大下而減小，一般情況下GI鋼板的表面通過的水溶液浸蝕過后，要嚴(yán)格控制鋅花的大小。日本的某企業(yè)連續(xù)熱鍍鋅線，是把Zn液里的Pb含量降低至最小程度，同時(shí)嚴(yán)格控制與管理鋅鍋上方冷卻速度，可以生產(chǎn)處擁有細(xì)微鋅花的鋼板。除此之外，在大型的帶鋼連續(xù)熱鍍鋅的工藝生產(chǎn)線中，應(yīng)用向液態(tài)鋅層方面噴吹水和水蒸氣或是水與空氣混合物的手段，也能夠獲取細(xì)微的鋅花。若是含有大部分水霧的細(xì)小水滴滴在鋅液層的表面中，就會導(dǎo)致晶核增多，同時(shí)加快鋅液層的凝固，在一定程度上降低鋅液層中晶體成長時(shí)間，進(jìn)而獲取細(xì)小鋅花結(jié)晶。

2.4 加強(qiáng)清洗

強(qiáng)化清洗主要包含堿液刷洗與電解脫脂，能夠有效清除冷軋帶鋼中表面鐵血與油污等多種雜質(zhì)，在生產(chǎn)表面質(zhì)量要求相對比較高與鍍層黏附性需求大鍍鋅產(chǎn)品中發(fā)揮關(guān)鍵作用。對于新建的熱鍍鋅機(jī)組而言，其主要包含了堿液浸洗和電解清洗與熱水刷洗等，能夠把帶鋼表面相關(guān)殘油與殘?zhí)靠偭坑行Э刂圃?0mg/m2之下，從而滿足熱鍍鋅外板對于清洗質(zhì)量的需求。

除此之外，應(yīng)用具備磨粒刷輥，在清洗的過程中要完成帶鋼表面的研磨，可以有效提升GA產(chǎn)品的鍍層附著力。比如說，浦項(xiàng)的4號熱鍍鋅機(jī)組應(yīng)用雙清洗系統(tǒng)，不僅正常入口活套之前要進(jìn)行預(yù)清洗，在帶鋼出入口活套之后也要完成電解清洗。清洗段一定要建立在入口活套之前，還可以建立在入口活套之后，從而實(shí)現(xiàn)勻定速度強(qiáng)化清洗。

2.5 研究方向

針對鋅液的成分改進(jìn)與稀土等相關(guān)微量元素加入所造成的影響進(jìn)一步研究。同時(shí)鍍鋅板表面的粗糙度控制作為優(yōu)質(zhì)熱鍍鋅產(chǎn)品的重要技術(shù)，日后不但應(yīng)該針對平整工藝參數(shù)等完成深入研究，還應(yīng)該對平整機(jī)的工作輥徑和表面粗糙鍍等造成的影響進(jìn)行深入研究分析。

3 結(jié)語

綜上所述，通過對熱鍍鋅板鍍層表面缺陷的分析，比如說鋅鍋輥引發(fā)的劃傷、氣刀條痕、漏鍍點(diǎn)等問題，在實(shí)踐研究過后制定相應(yīng)的措施，如選取潤滑性較好的軋制油、加強(qiáng)清洗、避免鋅花產(chǎn)生等。經(jīng)過大量的實(shí)踐證明，熱鍍鋅板鍍層采用一定措施之后，有效確保了熱鍍鋅板的整體質(zhì)量。

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作者簡介：張欣（1978-），女，遼寧鞍山人，中國能源建設(shè)集團(tuán)鞍山鐵塔有限公司工程師。

（責(zé)任編輯：陳 倩）