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 文獻標(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，同時熱鍍鋅鋼板相應(yīng)鍍層表面質(zhì)量也得到一定改進。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)，同時產(chǎn)生漏鍍點等多種鍍層問題。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)置電機實現(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現(xiàn)鋅鍋輥和帶鋼的同速轉(zhuǎn)動。但是因為鋅液的成分發(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，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，同時注重來料的板形，若是板形相對比較差，就要及時把氣刀間距進行調(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

漏鍍點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，可是鋅液達到A1的含量時，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，同時這些合金元素在進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，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遭受磨損導(dǎo)致的。在形貌角度判斷而言，凹坑主要是因為小鋅化設(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，因為這時鍍層已經(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，加強鋅液自身的流動性，進而加強鋅鍋輥的傳動性。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。在進行冷軋時，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，因為水分氣化帶走大部分熱量，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，有時軋制也難以正常進行。

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間，進而獲取細(xì)小鋅花結(jié)晶。

2.4 加強清洗

強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，浦項的4號熱鍍鋅機組應(yīng)用雙清洗系統(tǒng)，不僅正常入口活套之前要進行預(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，從而實現(xiàn)勻定速度強化清洗。

2.5 研究方向

針對鋅液的成分改進與稀土等相關(guān)微量元素加入所造成的影響進一步研究。同時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)該對平整機的工作輥徑和表面粗糙鍍等造成的影響進行深入研究分析。

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、漏鍍點等問題，在實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、加強清洗、避免鋅花產(chǎn)生等。經(jīng)過大量的實踐證明，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)集團鞍山鐵塔有限公司工程師。

（責(zé)任編輯：陳 倩）