高线表面质量缺陷的产生原因及排除方法

高速线材表面质量缺陷的产生原因及排除方法
摘要:对高速线材常见表面质量缺陷裂纹、折叠、耳子、划痕等进行了原因分析，并提出了相应排除方法。

关键词:高速线材、表面质量缺陷、原因分析、排除方法。

概述：在高速线材的生产中，成品的表面缺陷是影响产品质量的一个重要因素，其大致有以下几种:裂纹、折叠、耳子、划痕、碳化钨辊环的破裂和掉肉、麻面、结疤(翘皮或鳞皮)。

2原因分析及排除方法
2.1裂纹
裂纹是指线材表面沿轧制方向有平直或弯曲、折曲，或以一定角度向线材内部渗透的缺陷。

裂纹长度和深度不同，在线材的长度方向上都能发现。

有的裂纹内有夹杂物，两侧也有脱碳现象。

2.1.1线材表面产生裂纹的主要原因在于钢坯上未消除的裂纹(无论纵向或横向)、皮下气泡及非金属夹杂物都会在线材表面造成裂纹。

连铸坯上的针孔如不消除，经轧制被延伸、氧化、溶解就会造成成品的线状发纹。

针孔是连铸坯的重要缺陷之一，不显露时很难检查出来，应特别予以注意。

高碳钢线材轧制后冷却速度过快，也可能造成成品裂纹，后者还能出现横向裂纹。

轧后控冷不当形成的裂纹无脱碳现象伴生，裂纹中一般无氧化铁皮。

另外坯料清理不好也会产生此类问题。

轧制过程中形成裂纹的原因主要有以下几点:
(1)轧槽不合适，主要是尖角和轧槽尺寸有问题。

(2)轧槽表面太粗糙或损坏。

(3)粗轧前几道导卫的划伤。

(4)粗大的氧化铁皮轧进轧件表面及内部，而且这通常在粗轧前几道产生。

(5)导卫使用不当主要是尺寸太大。

2.1.2若产生裂纹，应从以下几方面进行检查，排除故障:
(1)高压水除鳞是否正常工作，是否某架轧机轧辊的冷却水路被堵塞或偏离轧槽。

(2)导卫是否偏离轧制线，有无氧化铁皮堵塞在某个导卫中。

(3)轧槽是否过度磨损或因处理堆钢事故时损伤了轧槽。

(4)精轧机是否有错辊，导卫是否对中及尺寸是否对应于所轧的规格。

2.2折叠
线材表面沿轧制方向平直或弯曲的细线，以任意角度渗入线材的表面内，在横断面上与表面呈小角度交角状的缺陷多为折叠，通常折叠较长，但亦有间断的不连续的，并在线材的长度方向上都有分布，折处的两侧伴有脱碳层或部分脱碳层，折叠中间常存在氧化铁夹杂。

2.2.1坯料中如存在缩孔、偏析、夹杂等缺陷，或者坯料修整不好都有可能产生类似折叠的缺陷。

轧制中可能产生折叠的原因有:
(1)孔型中过充满是折叠产生的主要原因。

(2)机架间张力太大也是产生折叠的原因之一。

(3)导卫对中不好可出现单侧充满从而造成折叠。

(4)轧机调整不当，轧件尺寸不对或导卫磨损严重也可能产生间断折叠。

(5)坯料加热温度不均匀。

2.2.2若产生折叠，应从以下几方面进行检查，排除故障:
(1)检查轧辊冷却，粗轧机中氧化铁皮堆积过多也可能是产生间断折叠的原因。

(2)是否有某个导卫偏离了轧制中心线引起过充满。

(3)导卫不正常，检查滑动导卫中是否有异物堆积，滚动导卫中导辊是否正常。

(4)通过轧机的轧件尺寸是否正确，是否过充满。

(5)检查张力情况。

检查坯料出炉温度，沿坯料长度上温度不均也可导致间断性过充满。

2.3耳子
线材表面沿轧制方向的凸起称为耳子，主要是轧槽过充满造成的。

坏料中如存在缩孔，偏析和夹杂等缺陷，会在轧制时导致轧件过充满。

2.3.1轧制中可能产生耳子的原因有:
(1)轧件尺寸不正确或辊缝调节不当。

(2)张力过大，导致线材头尾出现耳子。

(3)成品轧机上导卫对中不好或调整不当。

(4)坯料温度不均匀，高温段成品尺寸合适，而低温段则出现耳子。

(5)轧件抖动会产生断续耳子，一段在线材的一侧，另一段在线材的另一侧。

2.3.2若产生成品出耳子，应从以下几方面进行检查，排除故障:
(1)精轧机组入口轧件尺寸必须正确。

(2)工作辊径搭配，辊缝设定正确也很重要。

(3)检查轧机中的张力条件，如果速度适当，入口轧件和工作辊径正确，则精轧机中的张力应当是很小的。

(4)如果只是在线材一侧有耳子，则检查成品轧机入口导卫对中、对正是否良好。

(5)如果要消除轧件抖动现象，需进行检查并做到以下几点:精轧机组的辊环工作直径正确，入口轧件尺寸正确;辊缝调节正确;导卫调节正确;使用减震导卫;若钢种变化，轧件的宽展量也会变化，应做相应调整。

2.4划痕
划痕是线材表面沿长度方向上像沟的缺陷，其形状和大小各不相同，有的划痕沟侧有翻起的重叠边，也有很小的尖裂纹像划痕，划痕主要是成品通过有缺陷的设备，如导卫、活套、水冷箱、夹送辊、吐丝机、散卷输送线、集卷器及打捆机造成的。

2.4.1在轧制过程中产生划痕的原因有以下几方面:
(1)导卫中有堆积物。

(2)导卫安装不当或导辊断裂。

(3)导卫有毛刺。

(4)轧机的对中性不好，或导卫对中性不好。

(5)导卫开口度较大。

2.4.2轧件若产生划痕，应从以下几方面进行检查，排除故障:
(1)每次轧机停机以后要进行检查，通常要检查每个机架上的导卫，在
检查时有必要用手电筒照明以便观察清楚。

(2)孔型或导卫对中性不好是产生划痕的最常见的原因，要定期检查。

2.5碳化钨辊环的破裂和“掉肉”
碳化钨辊环裂纹通常会在线材表面形成周期性缺陷，有时会在线材表面形成发纹，辊环“掉肉”有时会在线材的表面形成凸块或结疤。

2.5.1碳化钨辊环的破裂和“掉肉”形成原因有:
(1)由于碳化钨辊环的自身特性，冷却不当很容易断裂。

(2)辊环轧槽中的“掉肉”可能是由于冷却不当、辊环磨槽技术不当等造成。

(3)冷却水的酸碱度不合适。

2.5.2若产生碳化钨辊环的破裂和“掉肉”，应从以下几方面进行检查，排除故障:
(1)每次停机时都应检查辊环的使用情况，如果轧槽表面过早的剥落，应立即分析调查其原因。

(2)在运输与搬运时要小心轻放，要有适当的运输和存放工具。

(3)线材表面如存在凸块或结疤，则要测量从一个凸块或结疤到下一凸块或结疤的间距，以确定出现故障的架次。

(4)如果工作辊环或导卫中有剥落，则会相当的明显。

(5)辊环修磨不当会使辊环的表面过熟，辊环表面会呈“紫蓝”色，这样的辊环不应当再安装到轧机上去。

(6)定期检查轧机的冷却水的水质，必须控制好悬浮物的含量，单纯由钴组成粘结相的牌号PH值应保持在7.5-8.5之间，由钴镍铬组成粘结相的牌号PH值应小于7.5。

2.6麻面
在放大镜下能明显地看出在线材表面连续分布着不规则的凸凹缺陷，此即麻面。

2.6.1轧制过程中产生麻面缺陷的主要原因有:
(1)轧槽冷却不当或严重磨损。

(2)冷却水的PH值不合适，WC辊环中的粘结剂被腐蚀，从而使WC颗粒
在轧制过程中脱落出来。

2.6.2若产生麻面，应从以下几方面进行检查，排除故障:
(1)严格按计划更换轧槽。

(2)交接班时要全面检查轧辊冷却和轧槽表面的情况。

(3)定期检查水质情况。

(4)检查轧辊的冷却水管是否堵塞。

2.7结疤(翘皮)
线材表面与线材基体部分结合或完全未结合的金属片层称为结疤。

前者是由成品以前几道次轧件上的凸起物件轧入基体形成的，后者是已脱离轧件的金属碎屑轧在轧件表面上形成的。

2.7.1坯料表面质量不好，漏检坯料上原有的结疤，或连铸坯表面未清除干净的翘皮、飞翅等均可形成结疤。

在轧制中产生结疤的原因有:
(1)坯料过热。

(2)坯料修磨不好。

(3)轧槽过度磨损。

(4)辊环“掉肉”。

(5)轧机导卫有毛刺。

2.7.2若产生结疤(翘皮或鳞层)，应从以下几方面进行检查，排除故障:
(1)料过热会产生偏析，并且产生过量的氧化铁皮。

(2)轧制过程中较大块的氧化铁皮轧入轧件的表面形成结疤缺陷，因此要使用高压水除鳞消除氧化铁皮。

(3)偏析使坯料表面不平整，破裂碎片被轧入轧件内，在轧制后期破裂形成结疤，因此要控制好加热温度;
(4)轧机停稳以后，要仔细检查轧辊及导卫表面是否有毛刺、磨损、掉肉等问题。

3结语
高速线材表面质量缺陷的形成原因及故障排除方法并不复杂，现场操作人员要遵循以上原因进行分析，对排除方法要点要认真思考，经常不断地、定时的对导卫、轧辊、钢坯及加热、冷却水等进行检查，以减少高速线材表面质量缺
陷的发生次数，排除时应力求分析准确解决迅速。