冷轧板振动痕缺陷原因分析及精矫机对其影响

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在热轧和冷轧生产过程中由于轧机振动使带钢表面产生明暗相间的条纹称为振动痕。从加工特性及产品用途来说，由于冷轧是在高速及硬化状态下生产，所以发生振动的概率超过热轧。特别对于高质量汽车外板来说，振动痕的存在是不允许的，因为即使是很轻的振动痕，在汽车厂对车身表面进行喷涂后，其明暗相间的条纹仍会十分明显。在冷轧生产中，由于不能快速有效抑制振动源，生产厂为了保证实物质量，只能增加换辊的次数，最终导致生产效率低下。 1.振动痕的典型形貌 (1)振动能量等级不高时的形貌 发生此现象时，在机架区域往往听不到共振声，也感觉不出剧烈的振动。但沿轧制方向作打磨带钢检查时，会在钢板的正反两面看到按一定间距出现的明暗相间的横条纹(条纹垂直于轧制方向)。侧视打磨后的带钢，能够从光线反射产生的色差来区分条纹宽度。 (2)振动能量等级较高时的形貌 发生此现象时，在机架区域往往能够清楚地听到机架共振产生的“嗡嗡”声，并且伴随强烈的振动感。沿轧制方向打磨作带钢检查时，带钢表面横向条纹处的板厚出现周期性波动，严重时用千分尺可以直接测量出厚度差。 2.产生振动的原因分析 (1)润滑对振动的影响 轧制润滑对轧机的自激振动影响非常大。但是润滑条件太好，摩擦因数太小，易引发机架打滑，造成机架自激振动。另外摩擦因数变化会使轧制压力变化，导致系统刚度发生周期性变化，从而引发轧机自激振动。润滑不好，辊缝中的油膜厚度小于需要值，容易导致轧制过程中油膜轧破而引起轧制力变化，导致系统刚度发生周期性变化，引发轧机自激振动。 (2)张力对振动的影响 对于连轧机来说，由于是高速轧制，在张力设定不当时，轧出的带钢会明显出现厚度波动，严重时能听到共振声。这时调整张力要考虑机架的前后张力匹配，最主要的是确保机架前滑值的稳定。 平整机张力设置不当问题比较难发现，往往在随后的带钢打磨检查时才发现。这主要是平整机以延伸率控制为主，在厚度没有明显变化时轧制力变化不明显。不像轧机厚度变化会马上反映出轧制力变化，为了保证秒流量平衡，各机架会连锁反应。 根据平整机控制特点，一般前后张力辊距离越长，出现的振动痕间距越大；材料越厚，振动痕间距越小；单位张力设定越大，出现的振动痕间距越小。 (3)磨辊控制对振动痕的影响 在发生振动痕后，人们的注意力往往集中在连轧机或平整机的工艺或设备上，忽略了轧辊本身磨削的重要性。这主要是由于磨削后的新辊在轧制中引起的振动痕很轻，不易发现，随着轧制量的提高，带钢的振动再反作用在轧辊上，加重了轧辊振动痕的程度。而实际上最直接和简单的方法是：发现振动痕，将轧辊拉出检查其表面，并通知磨辊车间对轧辊固定托瓦、拨盘，磨削中的砂轮支撑臂刚度进行检查。 (4)精矫机工艺对振动痕的影响 为了保证汽车外板板面质量及板形要求，另因用户需要小卷交货或按板交货，导致大部分外板需要在精整机组检查和分卷，不少轻微的振动痕是在此工序发现的。最初人们往往认为大型设备(如轧机、平整机)才会产生振动痕，而忽略了精矫机同样会产生振动痕。精矫机振动痕产生原因：包括矫直辊插入深度不适、零位标定不准、设备出现倾斜等，其中常见的是各组精矫辊的插入深度匹配不适。从精矫机的工作原理来说是通过不断降低带钢的残余应力实现带钢最终板形平直。设备上通过连续多组精矫辊的精矫实现。一般根据材料的强度及厚度，从精矫机人口至出口的各组精矫辊插入深度逐渐加大。其中任何一组插入深度过大都会导致带钢过渡矫正而产生振动痕。因缺陷是由精矫引起的，所以其程度十分轻，并且间距密集。 3.结论 根据振动痕缺陷形貌特征判断振动源，采取有效措施消除振动源，是现场解决振动痕缺陷的核心思想。 (1)频率恒定的振动痕，主要由设备原因引起。应对轧辊的轴承座及轧机的传动系统进行振动测试，以确定具体发生振动的部件。 (2)间距恒定的振动痕，主要由轧辊磨削原因引起。应检查轧辊表面和磨床的轧辊固定托瓦、拨盘。必要时对磨削中的砂轮支撑臂刚度也应检查。 (3)频率变化的振动痕，主要由工艺原因引起。可以利用排除法，通过润滑、轧制速度、机架间张力的逐一调整查找振动源。(图/文www.wxlgjx.cn)

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