H型鋼表面缺陷的修磨判定

亓 建，劉 軍，岳 華，李彥軍

（山鋼股份萊蕪分公司，山東 萊蕪271104）

H型鋼表面缺陷的修磨判定

亓 建，劉 軍，岳 華，李彥軍

（山鋼股份萊蕪分公司，山東 萊蕪271104）

萊鋼承接的YAMAL項目產品，用戶對質量要求比較嚴格，標準中規定的缺陷判定限不能完全滿足加工使用要求。產品表面的裂紋、折疊、壓入等缺陷，僅從直觀上觀測難以確定缺陷深度和影響基體的范圍，需要通過修磨以嚴于原產品標準的要求判定。

H型鋼；表面缺陷；裂紋；判定

1 前言

萊鋼于2014年底承接了俄羅斯亞馬爾半島液化天然氣項目（簡稱YAMAL項目）中S355NL與S275J2等級別H型鋼產品的大量訂單，截至2016年一直處于訂單交貨狀態。YAMAL項目中的S355NL與S275J2鋼種產品，生產的合格產品先交于中海油、巨濤等國內客戶加工成構架等結構件后，再運輸到YAMAL項目中進行安裝使用。由于多數歐標產品的規格尺寸與國內產品的規格尺寸相差較大，生產設備匹配和工藝參數控制有難度，易造成缺陷量的擴大；且該部分產品涉及國內重點用戶的加工使用和國外重點項目的最終使用，對H型鋼表面質量的要求比較嚴格，標準中規定的缺陷判定限不能完全滿足加工使用要求，因此生產現場對表面缺陷的精整處理和判定尤為重要。

2 主要表面缺陷與成因

萊鋼在YAMAL項目產品的生產中，S355NL與S275J2鋼種產品的主要表面缺陷為壓入、結疤、折疊和裂紋等。其中，壓入缺陷數量最多，產生原因主要為規格尺寸調整中，坯料與軋輥接觸面擠壓形成的多余部分，后續軋制時被切下壓入型鋼表面形成缺陷，根據切下的形狀和軋制情況的不同而形成飛邊壓入、折疊等缺陷。鋼坯未清理干凈會在型鋼成品表面形成結疤，軋制中異物壓入后脫落的凹坑在后續軋制中未能焊合，也會形成類似結疤狀缺陷。型鋼表面裂紋的出現一般與鋼坯氣泡、夾雜物過多等因素有關，也與軋制生產時的加熱、冷卻及坯料延伸寬展等因素有關。現場生產的成品裂紋缺陷主要為近終型鋼坯局部未清理干凈造成，缺陷主要位于軋材的頭尾部，波及兩個定尺的成品。

3 缺陷的標準要求與修磨判定

萊鋼YAMAL項目產品的表面質量執行BS EN 10163-3標準等級C子級2。在該項條款中，型鋼表面缺陷在不超過表1中極限值時，可認為是生產過程中的固有缺陷，允許存在，且允許不考慮其數量。

表1 等級C缺陷最大允許深度

3.1 缺陷的使用表現

在實際檢驗和交貨中，對型鋼腹板裂紋、表面結疤、壓入等缺陷，盡管深度遠小于標準允許公差，但其表觀質量較差，車間現場判定和用戶驗收均認為其質量不合，如圖1（HE600B規格腹板厚度15.5mm）、圖2（HE400A規格腹板厚度11mm）所示。

圖1 HE600B裂紋缺陷宏觀外貌與金相組織

圖2 HE400A裂紋缺陷宏觀外貌與金相組織

圖1、2所示裂紋沿著軋制方向呈直線狀。金相分析兩塊試樣，缺陷周圍組織正常、無脫碳，為軋制裂紋；深度均小于等級C要求的1.2mm；宏觀形貌較差，用戶接收和使用困難；現場判定應修磨后交貨。

YAMAL項目型鋼產品訂單實際兌現過程中，表面缺陷按EN10063-2標準等級C進行判定時，收貨方是無法接受的。產品表面缺陷在收貨方加工處理后仍舊非常明顯,在噴刷防銹漆后呈現線狀凸起、凹坑、麻面等情形，收貨方、施工監理和業主均無法接收。

按照用戶要求和萊鋼型鋼特點，表面驗收標準以不影響使用為原則，裂紋缺陷深度不能直接觀測到底部的裂紋缺陷和深度超出0.5mm的結疤、壓入缺陷均要精整修磨。

3.2 缺陷修磨判定

為確保YAMAL用戶使用和萊鋼產品的充分利用，提高雙方效益，需對存在表面缺陷的產品重新制定一個修磨判定準則來指導檢驗。結合缺陷產品精整處理的經驗和實際驗證過程，并經使用方加工試用，確認在0.3mm及以下的壓入、裂紋、凹坑等表面缺陷基本不影響加工使用情況下可直接放行；0.3mm以上的表面缺陷，根據型鋼基體厚度的不同，可修磨使用的缺陷，深度標準如表2所示。

表2 低于最小厚度的允許修磨量

修磨后的表面缺陷判定原則。首先必須保證修磨缺陷修磨的邊緣與原軋制表面的交界面圓滑無棱角；修磨清理的寬度不得小于深度的5倍；修磨清理清理后的型鋼厚度尺寸必須在允許偏差范圍內。型鋼表面缺陷修磨，對于厚度小于最小允許厚度的修磨面，應滿足總修磨面不能超過C級表面的15%的條件。

按照H型鋼的表面形狀，缺陷修磨的判定主要有R角和平板面兩種類型。

對R角的缺陷修磨，其直觀檢驗和判定應符合以下條件：修磨后R角底部無裂紋、折疊痕跡，修磨無明顯溝槽現象；R角兩邊修磨部分圓滑無棱角，與基體平緩過渡。

對型鋼腹板或翼緣的表面缺陷修磨，其直觀檢驗和判定應符合以下條件：裂紋缺陷要修磨至裂紋完全消失，修磨清理的邊緣與原軋制面的交界處圓滑過渡、無棱角，手觸光滑、無臺階感；用深度尺或塞尺與鋼直尺配合測量修磨深度不超出修磨要求，原軋制面厚度與修磨深度的差值不小于公差最小厚度。

4 結語

型鋼表面缺陷的合格判定和判斷是否修磨，用戶的使用要求是最重要的條件；一些表面缺陷，如裂紋、折疊，僅從直觀上觀測難以確定缺陷深度和影響基體的范圍，需要通過修磨判定。萊鋼YAMAL產品按現行方法控制完全嚴于標準要求。裂紋、折疊等連續性缺陷需要進行精整處理，增加了工序成本和廢品率。因此生產過程中發現此類表面缺陷后，生產與檢驗人員應盡快確認缺陷的長度、深度、表面的分布、頻次等相關信息，及時準確反饋生產組織以作出決策。

TG335.4

B

1004-4620（2017）04-0072-02

2016-11-24

亓建，男，1978年生，2003年畢業于河南科技大學金屬材料工程專業。現為山鋼股份萊蕪分公司型鋼廠工程師，從事質量技術管理工作。