镀锌汽车板表面缺陷的分析

供稿|孟兵，李莹莹

内容导读

镀锌汽车板在生产过程中出现了多种质量缺陷，主要有锌渣缺陷、沉没辊辊印、气刀条痕和镀锌硌印等。通过对产品缺陷进行细致的分析，制定了相应的措施：减少锌渣的生成和清洁锌液减少锌渣缺陷；对设备的精细化管理实现镀锌工序沉没辊辊印、气刀条痕和镀锌硌印等缺陷率的大幅降低，镀锌汽车板的产成率由60%左右提升至90%以上。本文解决了镀锌汽车板大批量生产暴露的表面质量问题，逐步对镀锌机组生产镀锌汽车板的质量控制有了更为细致的了解，为生产更高等级的产品提供了借鉴。

随着镀锌汽车板产品需求量的不断增加，批量生产过程中在镀锌工序易产生质量问题使得产成率降低，严重影响生产成本。李文波等[1]通过研究沉没辊辊印的形成过程，对沟槽表面质量、沉没辊表面沟槽、冷却塔带钢跑偏等进行调整，有效地解决了锌锅沉没辊辊印问题，取得了显著的效果。刘超[2]针对连续热镀锌带钢表面存在的多种缺陷，采取相应的解决措施，极大地改善了表面质量。

本文在现有研究的基础上，对本钢板材股份有限公司镀锌汽车板实际镀锌过程中出现的缺陷进行分析，制定措施，严格实施，产成率由60%左右逐步提升至90%以上。

表面缺陷原因分析

镀锌汽车板质量问题主要有锌渣缺陷、沉没辊辊印、气刀条痕和镀锌硌印等。

锌渣缺陷

锌渣是带钢生产过程中产生的异物，当锌渣粘到带钢表面时形成锌渣缺陷。防止锌渣粘到带钢表面的途径有减少锌渣的产生和及时清除产生的锌渣。带钢表面的铁与锌锅中的锌液发生反应，形成密度比锌液大的FeZn7，沉入锌液底部；在锌液中铁与铝反应形成FeAl5，FeAl5密度比锌液小，上浮到锌液表面。FeZn7主要影响锌的利用率，增加锌锭的消耗，而FeAl5易粘到带钢表面，影响带钢表面质量，如图1。

镀锌汽车板产品的锌渣缺陷分析表明锌渣缺陷主要为锌液中铁含量较高生成FeAl5，少量因机组升速导致锌液底部的FeZn7卷入带钢表面，个别钢卷因带钢抖动产生FeAl5锌渣缺陷。采取带钢清洁控制、锌液中铁含量监控、锌渣清理等措施，有效地降低了锌渣缺陷造成的表面质量不合格。

图1 镀锌汽车板表面的锌渣缺陷

沉没辊辊印

镀锌机组的沉没辊表面带有均匀的沟槽用于疏通锌液，但由于锌渣不断在沟槽中沉积结瘤，并且随着结瘤的增大，与带钢接触，附着在带钢表面，从而形成沉没辊辊印(图2)。此外小辊封孔剂脱落，在沉没辊沟槽堆积，与带钢接触时附着在带钢表面也会形成沉没辊辊印。

图2 沉没辊辊印

上述讨论可知，沉没辊辊印主要是由于锌锅内铁含量较高导致产生大量锌渣。冯冠文等[3]认为铁的质量分数控制在0.015%以下不利于锌渣生成，因而对锌锅内铁含量进行监控和控制，沉没辊辊印明显减少。另外对小辊封孔剂的技术进行优化，增加二次封孔固化，解决封孔剂脱落导致的沉没辊沟槽堆积。

气刀条痕

镀锌机组中气刀系统是控制镀锌层厚度的吹气设备。气刀系统运行顺畅与否是决定镀锌层厚度均匀的关键。气刀条痕是气刀系统出现故障后在带钢表面形成的条状痕迹(图3)。由于气刀条痕造成带钢表面锌层厚度不一，严重影响带钢表面质量。采取对气刀刀腔进行清理、气刀角度优化、唇缝清洁及监控等措施，逐步杜绝了该缺陷的产生。

图3 气刀条痕

镀锌硌印

镀锌硌印主要是异物粘在辊上，与带钢接触时在带钢表面留下的周期性印记。根据产生硌印的位置不同可以分为：清洗段硌印、活套硌印和平整机张力辊硌印。

对清洗段、活套和平整机张力辊进行有效清理和处理，增加监督检查的频次，镀锌硌印得到有效解决。

表面质量改进效果

采取针对性的措施，镀锌汽车板的锌渣缺陷、沉没辊辊印、气刀条痕和镀锌硌印等质量问题得到了有效控制，缺陷率逐步下降(图4)，产成率由60%左右提高到90%以上，最高达92.79%(图5)。

图4 镀锌汽车板主要缺陷的缺陷率

图5 镀锌汽车板产成率

结束语

本文对镀锌汽车板表面质量问题的形成原因进行分析，提出相应的解决措施：减少锌渣的生成和清洁锌液，减少锌渣缺陷；对设备精细化管理，实现了镀锌工序沉没辊辊印、气刀条痕和镀锌硌印等缺陷率的大幅降低。解决了镀锌汽车板大批量生产暴露的表面质量问题，逐步对镀锌机组生产镀锌汽车板的质量控制有了更为细致的了解，为生产更高等级的产品提供了借鉴。