退火工艺对冷轧镀锡基板组织与性能的影响

对比分析研究镀锡基板在罩式退火和连续式退火两种工艺条件下的组织织构和力学性能。结果表明:在罩式退火条件下,随着退火温度的升高,原先冷轧α织构逐步成为再结晶态γ织构,且随着退火时间的延长γ织构逐渐增强。此外,罩式退火后,饼状的铁素体晶粒使其拥有较低的屈强比,并有良好的冷成型加工性能。而在连续式退火条件下,再结晶组织主要为等轴状铁素体晶粒,这使得连续退火后的镀锡基板屈服强度相对较高,冷成型性能相对差。但在连续退火条件下,再结晶织构{111}<112>和{111}<110>强度相差较小,这使得其塑性变形各向异性指数△r仅为0.08。

钝化液添加剂对镀锡板表面漆膜附着力的影响

通过孔隙率测试、计时电位(CP)分析、X射线光电子能谱(XPS)分析和附着力测试,研究了H2SO4、H_(2)SiF_(6)、Na_(2)SiF_(6)和NH_(4)F作为铬酸钝化液(含100 g/L CrO_(3))的添加剂对镀锡板表面孔隙率、镀锡层氧化程度、钝化膜组成及漆膜附着力的影响,并与铬酸盐(25 g/L Na_(2)Cr_(2)O_(7))钝化进行对比。结果表明,铬酸钝化液对镀锡板的钝化效果优于铬酸盐钝化液。采用100 g/L CrO_(3)+1 g/L NH_(4)F溶液钝化时,镀锡板的孔隙率最小,镀锡层中SnO2的含量最低,钝化膜中Cr2O3的质量分数最高、Cr(OH)_(3)的质量分数最低,漆膜附着力最佳。

镀锡板边部多层结构的不均匀性分析

镀锡板的生产通常要经过电镀、软熔、钝化和涂油工序以获得综合性能优异的多层结构,电镀与钝化工序的边缘效应往往会使得边部和中部的多层结构存在差异。本文采用扫描电子显微镜(SEM)、紫外−可见分光光度计、电化学工作站、X射线光电子能谱仪(XPS)和辉光放电光谱仪(GDS),对比了镀锡板不同部位多层结构的组织结构和组成。结果表明:镀锡板的边部各层在形貌和组分方面均呈现出明显的不均匀性。相对于镀锡板中部,边部的金属锡、合金锡和钝化层各组分含量都更高,镀层的氧化现象更严重。

表面膜层对镀锡板表面张力及印铁缩孔的影响

针对镀锡板与涂料的表面张力不匹配所导致的缩孔问题,采用达因笔检测镀锡板表面张力,并进行印铁测试,以观察缩孔情况,还通过热重分析与X射线光电子能谱研究了镀锡板表面油膜、钝化膜与氧化膜在印铁环境中的变化。结果表明:油膜对镀锡板表面张力与印铁缩孔有一定影响,当涂油量由2 mg/m^(2)增加至6 mg/m^(2)时,表面张力由29 mN/m降低至27 mN/m,出现印铁缩孔;钝化膜在3~7 mg/m^(2)范围内对镀锡板表面张力与印铁缩孔无直接影响;氧化膜对镀锡板表面张力与印铁缩孔有明显影响,当氧化膜量增加到1.99 mC/cm^(2)时,表面张力降至27 mN/m,出现印铁缩孔。预烘烤可使表面DOS油提前挥发,且能使氧化膜中不稳定的SnO转化为稳定的SnO2,有利于避免印铁缩孔问题。

板形辊位置补偿模型的研究及应用

基于冷轧带钢生产中板形辊不可避免的位置偏差问题,分析了分段接触式板形辊水平度和平行度误差对板形检测的影响;根据板形辊包角沿辊身轴向线性变化的规律,建立了板形辊位置补偿模型。该模型能够真实反映带钢张应力分布,从而获得了准确的板形,解决了板形辊位置偏差导致的板形检测失真问题;将板形辊位置补偿模型应用于某单机架六辊轧机,通过模型补偿前后的在线板形对比,验证了该模型的可靠性,具有较高的工业应用价值。

热镀锌板三价铬钝化膜发白的原因分析和对策

针对热镀锌板三价铬钝化膜发白的问题,通过色差仪和中性盐雾试验检测了钝化膜的耐污渍性和耐蚀性,采用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪分析了钝化膜的微观形貌和元素成分。结果表明:与正常试样相比,发白试样的耐污渍性和耐蚀性较差,钝化发白主要缘于涂覆辊磨削纹引起的膜层不均匀和固化温度偏低导致的疏松多孔结构。通过提高辊面研磨精度,优化辊涂工艺,提高固化温度等措施,因钝化发白造成的不合格率由1.2%降低至0.1%以下。

汽车用热轧酸洗钢板SAPH440的实验室研制与工业试生产

为了开发汽车用热轧酸洗板SAPH440,设计了四种试验钢的成分,研究了不同Nb、C配比对钢的组织和性能的影响。结果表明:Nb能显著细化钢的晶粒尺寸,但在超低碳钢中的晶粒细化效果有限;钢中的珠光体含量随C含量增加而增加,过高的C,容易在热轧后钢中形成带状组织。添加了0.08%C-0.015%Nb的试验钢具有最佳的综合性能。在试验基础上进行了工业试生产,试制钢卷的力学性能优异,完全满足要求。

冷轧酸洗轧机全自动换辊改造

研究使用新型检测原理作为信号检测方式实现冷轧酸轧机组自动换辊功能。使用以磁致伸缩原理的检测器件,采用分体式安装结构,通过采集系统对模拟量信号进行数据量化,输出开量信号替代原接近开关检测方式。新型信号检测方式能够克服现场高温、高温、高腐蚀环境,稳定可靠输出现场机械运动部件的位置信息。同时减少了检测器件数量、降低了维护工作量及备件费用、提升了轧机全自动换辊功能的稳定性。

基于深度学习的天车轨道压块螺栓脱落检测系统

随着现代工业的快速发展,天车在各类物流、生产线等场景中广泛应用,天车轨道的稳固性对天车系统的正常运行至关重要。由于长时间的震动和使用,轨道上的压块螺栓存在可能松动或脱落的风险,给天车运行过程中的安全性和稳定性带来威胁。因此,本文提出了一种基于深度学习的天车轨道压块螺栓脱落检测方法,旨在通过智能视觉系统实现对螺栓状态的实时监测和故障预警。实验结果表明,该系统具有较高的准确率和鲁棒性,能够有效地检测天车轨道螺栓脱落情况。

冷轧薄板表面色差原因分析

利用共聚焦显微镜对冷轧薄板的色差表面形貌进行观察,发现条状色差主要是由于带钢表面粗糙度不均匀引起。通过生产现场调研发现,在焊缝连接处色差纹路具有连续性特征,且通过轧机急停取样后发现色差主要是由于连轧机的5#机架引起。分析表明,带钢粗糙度不均与轧制过程中乳化液油膜在工作辊面分布不均相关,而油膜不均与乳化液的喷射方式、轧制速度、乳化液的颗粒度和接触角存在直接关系。通过增加乳化液辅助喷嘴,控制轧制速度,并将轧制油的颗粒度由13μm降低至8μm,油滴接触角由80°降低至63°,色差缺陷得到解决。

高硬度镀锡板的时效敏感性

通过显微组织观察及力学性能测试研究了经不同温度卷取后T-4CA高硬度镀锡板不同状态下的组织和力学行为。结果表明,镀锡板的时效性不仅和固溶间隙原子有关,还和镀锡基板中的渗碳体析出相的分布以及铁素体晶粒尺寸有密切关系。低温卷取时,冷轧退火时铁素体晶粒尺寸细小且渗碳体析出相呈细小的点链状分布,这样的组织和析出相分布使得软熔后的镀锡板在拉伸变形过程中屈服点延伸率较大;高温卷取时,冷轧退火板无论是铁素体基体还是渗碳体析出相都较粗大,使镀锡板在软熔后的拉伸变形过程屈服点延伸率大幅降低,抗时效性也显著提高。此外,通过对比分析镀锡板在退火、平整和镀锡后的屈服强度变化,发现镀锡后屈服强度的提高不仅与Cottrell气团钉扎位错有关,还与位错之间的交互作用有关。

冷连轧边降控制多机架工作辊端部辊形研究

冷连轧UCM机组通常采用S1/S2机架工作辊边部辊形设计提升轧机边降控制能力,从而改善硅钢横向厚差。然而UCM机组无工作辊窜辊功能,边降控制能力有限。为进一步提升轧机边降控制水平,将工作辊边部辊形设计应用至下游机架,同时要确保成品板形质量。结合金属横向流动规律对多机架辊形控制进行了研究,设计出“S1/S2双锥度辊形+S3/S4八次多项式辊形”组合。借助数值模拟技术建立关于无取向硅钢冷连轧的三维弹塑性有限元模型,模拟结果表明“双锥度辊形+八次多项式辊形”组合的边降及板形综合评价指标优于其他组合。将该辊形组合应用于工业现场试制,现场数据表明成品板形正常,同时调试卷横向厚差均值由6.4μm减小至5.9μm,横向厚差不大于7μm达标率由73%提升至82%,进一步验证了该组合可在稳定生产基础上进一步提升冷轧机边降控制能力。

UCM轧机工作辊辊形设计及应用

UCM轧机采用传统倒角工作辊生产硅钢时,易出现带钢边部拉紧断带问题,影响生产节奏。为解决该问题,自主设计EDC防断带工作辊辊形,通过反圆弧设计减小边部倒角变化率,均匀化带钢边部应力,保证轧机边降控制水平不降低前提下提高生产稳定性。EDC工作辊辊形曲线呈两侧对称分布,单侧包括中间平辊段、防断带控制段和跑偏控制段。由于UCM轧机不具备工作辊窜辊功能,根据产品宽度分布规律划分多个宽度区间,设计多套辊形适应不同宽度区间的轧制。采用数值模拟技术建立带钢轧制三维弹塑性有限元模型,模拟分析了传统倒角工作辊与EDC工作辊辊形的带钢边部应力情况及边降控制效果,结果表明,EDC工作辊辊形对应带钢边部应力明显减小。在相同弯辊力条件下,EDC工作辊辊形对边降改善效果更为明显,在不施加弯辊力情况下,传统倒角工作辊对应带钢边降量为15μm,EDC工作辊辊形对应带钢边降量为8μm,边降控制效果优于传统倒角工作辊。辊形参数编写到Python软件实现曲线参数高效自动化求解,能够根据现场辊形使用情况及产品边降需求调整辊形参数大小,具有一定灵活性。将EDC工作辊辊形曲线应用于某1420UCM酸连轧机组调试,现场板形正常,生产稳定,同板差不超过7μm达标率由单圆弧辊形32%提升至56%,增幅达到75%,效果提升显著。同时,机组断带率由0.1%控制到0.02%以下。

热轧薄带平整机支撑辊辊型优化的研究与应用

某热轧薄带平整机轧辊长度为1800 mm,带钢宽度为1320 mm,两者相差太大,造成工作辊与支撑辊间有害接触区长度过大,在轧辊自身挠度作用下,辊间应力峰值集中于带钢边部位置。随轧制公里数延长,工作辊边部磨损加剧,不利于后期板形控制,同时会缩短轧辊使用寿命。针对热轧薄带平整机工作辊磨损不均匀问题,设计优化支撑辊辊型,通过支撑辊两端倒角设计,减小工作辊与支撑辊间有害接触区长度。并借助数值模拟技术建立平整机三维弹塑性有限元模型,模拟了不同平整工艺、不同支撑辊辊型条件下工作辊的使用情况。通过模拟结果,对比分析不同辊型的板形控制效率、凸度调节域、承载辊缝横向刚度和工作辊接触应力等指标。模拟数据表明,3种倒角支撑辊辊型改善了工作辊应力分布均匀性,有利于提高轧辊服役周期;辊间有害接触区长度明显减小;弯辊力板形调控效率由0.048μm/kN提高到0.130μm/kN。考虑到带钢有跑偏风险,如果支撑辊倒角插入量过大,支撑辊倒角易窜入到带钢内部,造成边部拉紧甚至断带,因此选择倒角插入量最小的V+25辊型,并应用于现场调试。现场数据表明,平整机板形调控能力明显增强,单位轧制周期内平整量显著增加。工作辊平均使用寿命由1500 t提高至1800 t,产品合格率由95%提升至98%以上。