冷轧汽车外板辊压印缺陷成因与控制措施

高 凯

（山东钢铁集团日照有限公司，山东 日照 276800）

0 引言

冷轧汽车外板应用于车门、前盖、车顶等汽车外覆盖件，直接影响消费者的购买心理[1]。因此，汽车外板对表面质量的要求，在各类各级别冷轧板和镀锌板中是最严格的[2]，需要达到FD 级别。对于汽车外板表面质量的控制，主要包括表面缺陷、粗糙度和清洁度等关键特性，控制起来难度非常大，很容易造成较大的质量风险。

冷轧汽车外板表面质量的主要缺陷有辊印、压印和色差等。作为流程最长、工艺最为复杂、表面质量要求最高的冷轧工序，汽车外板表面缺陷的控制难度大，产品改判降级的风险高[3]。某公司在连退产线生产汽车外板过程中，多次出现因辊印、压印缺陷导致外板降级，影响外板交付。对物料准备、设备状态、通道清洁、轧辊质量及物流过程易产生辊压印缺陷的环节进行预防控制，是降低外板辊压印缺陷的有效措施。

1 辊压印缺陷特征及产生原因分析

1.1 辊压印缺陷特征

辊压印缺陷主要是因产线辊系、带钢通道黏附异物及轧辊本身缺陷等，导致带钢表面出现凹凸、压痕或色差状印痕[4]，一般分为沿轧制方向周期性缺陷和无特定周期缺陷。周期性辊压印缺陷主要是由产线张力辊、转向辊、炉辊、活套辊、轧机工作辊和平整机工作辊等辊面异物、缺陷复印至带钢表面造成。无特定周期辊压印缺陷主要是带钢通道中掉落、黏附的异物，或者钢卷运输过程中的次生损伤而产生的缺陷。

某公司冷轧产线生产汽车外板时发生频率最高的辊压印缺陷主要有以下三种：一是具有严重手感的凹凸状辊压印，如图1 所示。二是油石打磨后可见，无手感的圆点状辊压印缺陷，一般大小为1～10 mm，如图2 所示。三是无手感，呈现1 mm 宽度，20～60 mm长度的细条状辊压印缺陷，如图3 所示。

图1 凹凸状

图3 细条状

1.2 主要辊压印缺陷产生原因分析

凹凸状辊压印缺陷属于严重缺陷，出现此类缺陷后均会导致产品降级，此缺陷一般为异物黏附辊面产生。主要有以下三种产生形式：一是热轧边部翘皮缺陷，主要在热轧带钢边部150 mm 以内，延轧制方向呈条状分布，表面存在FeO、FeS 等夹杂物。在轧机轧制过程中，边部金属铁屑脱落，与乳化液混合后黏附在工作辊表面，产生周期性凹凸状缺陷。二是原料表面存在夹杂缺陷。在轧制过程中，夹杂物充分暴露[5]，与基体结合力较弱的夹杂物在轧制、平整或退火炉内易脱落，并黏着在辊面上，从而产生辊压印缺陷。三是带钢通道清洁性差，轧机、平整机机架或辊系表面的硬质异物掉落并黏附于辊面而产生缺陷。

圆点状辊压印缺陷属于较轻微缺陷，对于表面质量要求严格的外板会降级。此类缺陷一般由质地较软的异物黏附在辊系表面产生周期性辊压印，最为常见的是带钢通道清洁性较差，在活套入口喉口位置，因质检通道封闭不到位，灰尘、异物等积聚掉落到带钢表面，形成辊压印。也有退火炉高温区炉辊表面金属粉末、高强钢Mn、Si 等析出共晶产物黏附在辊面，产生辊压印缺陷。

细条状辊压印缺陷属于较严重缺陷，不符合汽车外板表面技术要求。此类缺陷主要是原料存在细条状夹杂，在酸轧轧制、连退平整过程中，该夹杂与带钢基体结合较强，并未脱落，整个夹杂缺陷复印到工作辊上，再由工作辊复印到带钢表面，呈现细条状色差辊印缺陷，且随着工作辊轧制里程增加，该缺陷出现一段距离后逐渐消失。

2 辊压印缺陷的预防控制措施

针对外板生产辊压印缺陷，某公司冷轧产线组建专题攻关小组，建立“三确认一预防”的外板生产管控工作制度，执行物料准备确认、设备状态确认、轧辊质量确认以及物流次生缺陷预防等管控措施，通过外板生产百分制监督执行，有效降低了辊压印缺陷，提高了外板交付质量。

2.1 物料准备确认

针对酸轧原料夹杂/重皮、异物压入等易造成酸轧轧机伤辊的问题，一方面重点开展原料质量检查把关、缺陷信息完整记录传递等工作，另一方面利用表检仪检查原料表面记录，将对应伤辊缺陷录入伤辊图谱中，由技术人员对酸洗段人员进行专业培训，通过轧机操作人员进行预控，辊压印改判。同时，酸轧工序优化排产，选择计划内无缺陷、宽度较汽车外板宽60 mm 以上的卷作为汽车外板前导料，以“宽料试辊”保证外板目标料表面质量。

建立酸轧表检反查制度，连退工序外板生产前，将外板生产计划编排完成后立即反馈酸轧工序，酸轧作业区由技术人员对外板及前行料缺陷情况进行二次确认，并反馈缺陷情况至连退工序。连退工序依照酸轧复查缺陷对生产计划进行调整，对原料缺陷进行细致标注，方便连退质检对缺陷进行确认，对存在严重缺陷，可能造成伤辊的钢卷提前安排替换。

2.2 设备状态确认

结合设备更换周期，固化外板生产前检修制度，酸轧工序重点清理轧机机架内油泥，对机架间喷嘴、挤干辊等进行全面检查或更换。连退工序重点清理平整机机架油泥、确认吹扫效果，检查刮刀等。检修结束后，对关键控制点进行检查确认，保证设备状态满足外板生产百分制要求。

建立外板生产通道清洁评价标准，针对带钢通道异物掉落导致的辊压印缺陷风险，采取细化带钢通道清理责任制，每月检修对带钢通道卫生进行专项清理，保持外板生产期间带钢通道卫生，百分制评价合格后，方可组织外板生产。推进产线转向辊、张力辊气囊刮刀升级工作，如图4 所示，新式气囊刮刀压力可调，每支刮刀均可以攒动，结构简单，投用撤出无震动，可在操作室内远程一键投用，为及时消除辊压印提供了可靠支持。

图4 气囊式刮刀装配示意图

2.3 轧辊质量确认

汽车外板轧辊质量直接影响产品表面质量，不合格的轧辊会导致汽车外板因色差、辊压印等缺陷而被批量改判。因此，加工高质量的汽车外板轧辊是确保外板表面质量的重中之重。通过开展轧辊加工全流程管控，建立磨削—毛化—镀铬—上机等轧辊确认制度，确保高质量轧辊，提高外板表面质量。

1）优化磨削工艺控制，对汽车板基辊采用“三专”磨削操作法，即采用专用轧辊、专用砂轮和专用磨削液浓度，保证基辊辊面质量，建立高质量轧辊磨削关键点控制表，如表1 所示。

表1 高质量轧辊磨削关键点控制表

2）优化EDT 毛化通放电参数，针对高质量轧辊采用“双重毛化”工艺，提高粗糙度均匀性，粗糙度波动由±10%降至±5%，避免粗糙度波动造成的色差。同时，增强毛化后的粗糙度保持能力。

3）针对轧辊运输、辊面清洗、电解脱脂、辊面电镀和包装运输等方面，标准化轧辊镀铬流程，确保轧辊镀铬过程质量。

4）优化轧辊流转及使用流程，增加辊面质量确认环节，全程管控轧辊物流，掐断问题辊上机路径，保证轧辊表面质量合格。

2.4 物流次生缺陷预防

汽车外板成品下线后，物流运输环节易产生辊压印缺陷，通过优化打捆操作、吊运加装护具和鞍座增加胶垫等措施，预防外板压印缺陷产生。

1）在缓存库内设置汽车板专用鞍座，并铺设PE板减轻鞍座印。

2）吊运外板卷必须使用护具，避免天车夹钳夹伤。

3）用3M胶带代替传统的钢卡子，消除带尾因卡子造成的压印。

4）制定《盲区打磨检查制度》，在出口转向辊处进行倒带打磨，确保出口包角辊及各胶辊辊面正常无异物。

3 结论

辊压印缺陷作为一种直接影响汽车外板表面等级的重要缺陷，制约着高表面等级汽车外板的成材率。本文通过对汽车外板生产过程中产生的辊压印缺陷进行分析，从原料质量、通道清洁等方面分析辊压印产生原因，通过建立“三确认一预防”的外板生产管控工作制度，执行物料准备确认、设备状态确认、轧辊质量确认以及物流次生缺陷预防等管控措施，有效降低辊压印缺陷，提高外板交付质量。