热轧带钢表面质量缺陷原因分析

裴智勇

（河钢集团唐钢一钢轧厂，河北 唐山 063000）

近几年来，在热轧带钢、热轧薄板和热轧中厚板的生产工艺技术方面取得了显著的进步，同时对其表面缺陷也进行了更为精确的划分和界定。但缺陷的在线检测与识别还很不完善，所以仍无法完全避免成品表面缺陷的形成。所以有必要对其主要缺陷进行统一判断，如用深度、宽度、高度和频率等指标来判断出不合格产品是否报废，以寻求解决办法。

1 概述

伴随着国内轧钢技术的不断自主开发与应用，我国热轧生产技术有了新的突破，热连轧钢质量缺陷原因分析更加准确，热轧钢的质量要求特别包括：一般指标包括成品规格允许偏差、平整度、弹性、尺寸等；角缺陷指标包括蛇形角偏差、局部偏差值等高点、塔型和楔块；带钢表面和内部的缺陷包括夹杂物、拉拔、表面清洁度、装配、气泡、压片、压边和织带。不过在实际过程中成品生产质量仍达不到理想水平标准。主要针对热轧钢板的质量通病，采取有效的控制措施，运用分类分析法，建立系统的控制体系，通过缺陷分类的不同，可以快速地进行缺陷分析，并随着时间的推移更好地控制热轧钢的质量。

2 热轧带钢表面检测系统

热连轧机表面质量检查通常只检查热轧带钢的尾部外观。该方法仅对短带材表面质量进行抽样检测，无法及时反映带材的整体表面质量，从而使下一步工作难于开展，易造成使用者质量异议。此外，由于缺乏有效的板面质量检测手段，不能提供轧辊更换优化指导，不能准确确定产品的质量等级，造成不必要的产品质量问题热连轧表面质量在线检测系统是当前国内外研究的热点之一，与Parsytec 相比，Parsytec 的摄像机表面检测系统更具代表性。唐钢一钢轧厂热轧车间保证了产品的表面质量，符合下道工序生产及市场对优质产品的要求，安装了一套带钢表面质量在线检测装置，使用效果良好。控制热轧生产过程中的产品质量。带钢表面质量在线检测装置，采用CCD 高速摄影系统，安装于热轧辊上下表面扫描CCD 高速摄影系统，将带钢表面质量数据输入图像处理系统。当带材表面质量异常时，系统进入缺陷识别程序。利用图像处理和模式识别技术，根据系统定义，自动识别带钢上下表面的缺陷，根据缺陷的严重程度，对缺陷进行分类，并采取相应的报警措施。该系统可在多个终端显示和记录带钢缺陷的图像和数据。热连轧机组基本自动化系统和过程计算机系统，进行地面检测，最终把条、态、种、速、宽、长数据与表面质量检测结果结合起来，形成每卷条质量的完整信息。

3 热轧钢板常见表面缺陷分类

3.1 表面缺陷

目前，国内外对热轧钢板表面缺陷分类已有了统一的评价标准，由于各种因素如原因和形状的不同，板材表面缺陷共分为33 种类型。但不同种类之间有可能相互关联，而且从外观上看，许多缺陷也非常相似，比较容易造成混淆。

3.2 板形缺陷

①中浪：沿着纵向呈波浪式起伏，多出现在薄板或软板上；②边浪：薄型、低碳钢产品多见，边缘呈波浪状起伏；③纹样基底不平整：纹样基底有明显凸起和凹陷，呈鱼鳞状，沿纵带分布，有的沿板面分布。

3.3 全卷外观缺陷

①塔型：类似塔型，常用于轧制厚规格产品；②疏松度：疏松度的层间间隙，厚规格产品轧制中间隙较大；③错层：层与层之间或多层与层之间不均匀分布，多数用于轧制厚规格产品；④吊坏：卷底两个头部的单独部分被损坏，两层卷底之间有空隙；⑤塌卷：其外观呈椭圆或不规则圆形。

3.4 成分性能

①一种或多种成分超出计划钢号规定的范围；②超拉力强度：超拉力强度超出计划钢号范围；③延伸超出范围：延伸量超出计划钢数量的要求。

4 热轧钢板常见表面缺陷分析

4.1 麻点

钢片表面上有个凹凸不平的粗麻点，又称面麻，通常为连续成片，有的呈局部或周期性分布，这是因为辊子质量不好，表层硬度不均匀，还可能失去冷硬层，磨损不均，制成品孔轧槽磨损、锈蚀或粘结断裂，加热时，板坯氧化严重，轧制时铁皮压在表面，脱落形成细小的凹坑。

4.2 折叠、划伤

出现的原因是导轨板加工不良或磨损严重，边沿不光滑，导引装置安装不正确，因轧制压力过大而造成刮痕，热轧带钢，轧辊，冷床上移钢，导轨板或孔型粘连造成划痕，翻转设备有尖角，翻转件经过时刮伤，或煤气中含硫大，滑块易结块，造成板坯表面断裂、刮痕。

4.3 夹杂

夹杂为非金属夹杂，这与钢的表面有一定的深度，常为点状、条状或块状分布，颜色有暗红、淡黄色等。形成原因主要是钢锭、坯面原带非金属夹杂未清除而轧入坯面；当炉顶或炉头受热时，耐火材料、煤灰、煤渣落到钢坯的表面，并因轧件表面未清洁而被轧到表面上；另外，由于轧机周围的环境不干净，可能导致轧件表面粘有非金属夹杂。

4.4 结疤

疤痕是钢的表面上有疤痕的金属片，表现为分布不规则、大小不一、深浅不一的结疤，常为夹杂在结痕下方，其原因是铸锭操作不当，将散落的钢水或溅出的钢水粘在模壁上，轧制后铸锭表面会因粘着模具、凸包、网纹、重皮或翻皮等缺陷而留下疤痕或疤痕。滚动时形成的伤疤，磨削时，由于磨孔前面有飞翅而形成的表面。磨削面或磨槽表面磨损严重，轧制后留下的疤痕，有的是因为板坯上的“胡须”没有清除。

4.5 裂纹

主裂纹为纵裂、横裂和星裂；就钢的横截面而言，裂纹根部很尖，有一定深度，且与表面垂直，周围存在严重的脱碳和非金属夹杂现象。造成这一现象的原因是初生坯壳厚度不均、薄处应力集中、或坯壳内外温差引起的热应力，钢的静压力抵抗坯壳在厚度方向上的凝固收缩所产生的应力等，当应力超过坯壳的拉伸强度时就会产生裂纹。

4.6 辊印

轧辊印痕是由轧辊表面缺陷引起的。大部分是上肉和下肉(其中也包括网纹)。轧辊表面缺陷形状是判断轧辊印痕的主要依据。有规律的缺陷（这里一般是缺陷的间隔长度一定），然后通常是由辊子产生，又可根据辊距的长度和位置来判断所生产的辊子类型。常见缺陷见下图1

图1 常见缺陷

5 防止热轧钢板表面缺陷产生的措施

5.1 麻点

①换辊时，要仔细检查辊子有无严重锈蚀；②磨损辊或孔型应及时更换；③改进轧辊材质，提高耐磨性，并保持良好冷却，使用热轧机油，降低磨损，提高辊道耐磨性；④调节材料加热温度，保持正压，减少氧化气，对于某些易氧化、易脱皮的合金钢，应将铁皮涂于其表面，以防止受热；⑤滚压前或滚压过程中，用高压水、压缩空气清除滚压表面的氧化铁。

5.2 折叠、划伤

①切削的导向板应符合要求，边缘光滑；②适当调节导向装置；③去除滚道、滚道上盖板、移钢及翻钢设备尖角；④需对运输辊道进行检查，及时排除故障。

5.3 结疤

①改善铸锭、模具或连铸操作，提高铸锭质量；②加强钢锭、坯料的质量检查，对于有缺陷的坯料，必须清除后再进行生产；③轧辊严格刻制，及时更换磨损严重的导护板、轧槽，防止刮伤轧件。

5.4 裂纹

①改进炼钢、连铸冶金质量，提高连铸坯表面质量，对不合格铸坯严格检验，禁止投产；②加热温度严格控制；③改进滚轧系统，防止不均匀冷却，采用均匀压下，合理的钢道次翻转；④轧制过程中合理的控冷，冷却均匀。

5.5 花纹板高度不够

严密压花滚筒，增加压力并及时更换滚筒。热连轧钢带产品的生产工艺，在此过程中，对产品缺陷的控制是很困难的，因此需要有更好的技术和更多的经验才能逐步完善。

5.6 辊印

利用生产间隙检查各辊道（包括工作辊、输送辊、夹送辊、助卷辊、托辊等）表面有无缺陷，及时消除辊道缺陷，例如仅在带钢头部或尾部几圈发现辊印，产生的原因多由于在卷曲过程中负责压头或压尾的助卷辊表面的缺陷造成，可对助卷辊进行重点检查，视情况打磨或更换缺陷辊道。

6 结语

总之，热轧板带制品是钢材的主要品种之一，随着其在各个方面的应用和发展，用户对产品的要求也越来越严格。并且用户在注重钢板质量的同时，对于产品的外观质量也越来越重视和关注。从很大程度上说，外观质量是热轧钢板质量的重要指标之一。如产品外观质量不合格，在生产过程中，既要保证产品的性能，又要注重产品的外观质量，这样才能保证产品的质量。