带钢热镀锌光整辊毛化的发展及应用

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1、带钢连续热镀锌光整辊毛化的发展及应用戴周浩1张雨泉2李九岭3（1.武汉市凯瑞迪激光技术有限公司湖北武汉430050；2.武钢冷轧总厂湖北武汉430083；3.武汉市吉瑞化工科技有限公司，湖北武汉430074）摘要：介绍了带钢连续热镀锌线光整辊毛化的作用，以及各种毛化方法。关键词：热镀锌；光整辊毛化；喷丸毛化；电火花毛化；激光毛化1前言随着汽车工业、家电业及建材业的快速发展，普通表面热镀锌板已经无法满足上述领域对于板面的质量要求，市场对高质量表面的毛化热镀锌板的需求量越来越大。热镀锌板表面毛化是由表面经毛化处理的轧辊轧制而成，它具有表面粗糙度均匀、无划伤、

2、无条纹等优点，其板面光亮整洁且板形良好。市场的需求推动了轧辊表面毛化技术的快速发展。到目前为止，钢铁工业轧辊毛化技术的发展已经历了三代：第一代是始于上世纪60、70年代的喷丸毛化技术，使用硬质砂丸高速喷向辊面实现轧辊表面毛化；第二代是上世纪70、80年代的电火花毛化技术，使用多头电极脉冲放电对辊面实行毛化；第三代是上世纪90年代才开始研究和推广使用的激光毛化技术，即采用高能量密度高重复频率的脉冲激光对冷轧辊进行毛化，以生产高品质的热镀锌薄板。而激光毛化技术发展也经历了CO2激光毛化技术（有序毛化）、声光调QYAG激光毛化和光纤电源调制激光毛化（仿无序毛化

3、）、脉冲串YAG激光毛化（无序毛化）三个阶段。其中前三种传统毛化技术通过大小一致的毛化点实现轧辊有序毛化，或者通过一定毛化点的无序排列仿无序毛化。最新开发的脉冲串YAG激光毛化技术则直接将传统激光毛化大小一致的毛化点“打碎”，实现与电火花毛化一致的无序毛化。2光整辊毛化的作用经过毛化的光整辊在光整作业时可把自身的粗糙度按一定比例复印到热镀锌板面上，见表1。表1热镀锌板光整辊粗糙度级别及表面效果级别板面粗糙度，Ra光整辊面粗糙度，Ra微英寸微米表面状况微英寸微米123425±1035±1045±1035～750.625±0.250.875±0.251.12

4、5±0.250.875～1.875光亮面灰暗面粗糙面粗糙面40～6060～8080～100100～1401～1.51.5～22～2.52.5～3.5所采用的光整辊直径，见表2。表2光整辊直径工作辊直径钢种Ф620mmIF钢5Ф400mm08A1钢、低合金高强度钢所采用的钢种不同，光整时选取的轧制力也不同，IF钢较小，08A1钢较大，见表3。表3光整轧制力钢种工作辊直径，mm轧制力，吨延伸率，%IFФ62050～1200.308A1Ф400300～5000.5～2.0光整辊换辊采用一边推进一边拉出，时间和辊身长度有关，见表4。表4换辊时间辊身长，mm换辊时

5、间，秒210090185080165060被具有粗糙度的光整辊毛化了的热镀锌板面具有以下特性：2.1可消除带钢表面的色差提高装饰性生产无锌花产品时，热镀锌板表面的一切缺陷都暴露无遗。所以无锌花产品要获得均匀一致的外观是非常困难的。热镀锌镀层永远不会有电镀锌镀层那么均匀；而且随着原板表面的凹凸不平，镀层表面也会跟随产生起伏,再有热镀锌板出锌锅之后，由于其边沿散热较快，会造成镀板横向温度分布不均，则使氧化膜厚度也产生了差异。上述的镀层厚度不均、镀层的高低起伏、氧化膜厚度不同，都会造成光的折射差异，这就表现出了无锌花镀层表面的色差。由此可见，无锌花镀锌板表面产

6、生色差是必然的趋势。要想获得均匀一致的外观,提高板面的装饰性，通过光整机轧平表面并且由经过毛化的光整辊给予热镀锌板面一定的粗糙度，就可消除板面色差，而获得均匀一致的漂亮的银灰色外观。2.2可提高进一步涂漆层的粘附力热镀锌镀层的粘附力是靠热扩散形成合金层来保证，彩板涂漆层与热镀锌板锌层的结合力是靠增加接触面积来实现的。增加接触面的唯一方法就是毛化热镀锌板表面，使表面漆在涂敷时进入麻坑中增加接触面产生拉力，这种结合力的增加常常称为‘齿合作用’。热镀锌板表面的粗糙度只有通过毛化光整辊光整时复印到热镀锌板面来实现。2.3可提高深冲性能被毛化了的热镀锌板表面在做涂

7、油防锈后处理时，就可在板面麻坑中储存更多的油，在后工序的深冲加工时，通过储存在坑中油的逐渐释放就能产生良好的润滑作用。3光整辊毛化的种类3.1喷丸毛化喷丸毛化是一种传统的毛化方式，其工作原理为高速旋转的叶片将喷丸砂打在旋转的轧辊表面，使其产生微小坑点或凸起，使轧辊表面获得一定的粗糙度。其优点为工艺简单、效率高、设备成本低，但按照现在冷轧板技术水平的要求，其缺陷也十分明显。喷丸毛化技术具有以下缺点：1）轧辊表面粗糙度均匀度差，粗糙度偏差可高达20%；2）轧辊表面粗糙度低，峰值不可控；3）运营成本高，喷丸砂的消耗非常大，一般每根轧辊的喷丸砂费用在150～30

8、0元；54）受轧辊硬度限制大，难以对半高速钢和高速钢轧辊进行表面毛化加工；5）轧