第二章 坯料与酸洗一、冷轧坯料15冷轧坯料有哪几种。有哪些要求? 冷轧板带所用的原料主要有热轧带卷、热轧钢板、热轧窄带钢和热轧扁钢等。现代化冷轧带钢车间全部采用热轧带卷，质量在几吨到几十吨之间，它是由连续式热带钢轧机或炉卷轧机供应的。 宽度小于600mm的冷轧窄带钢，使用的原料有3种：用热轧宽带钢卷经分条剪切的窄带卷；由热轧窄带钢轧机轧制的窄带卷；由小型热轧机轧制的窄扁带钢。 在一些条件不完备的车间，也采用厚度较大的条形扁钢作为冷轧薄板带的原料。 单张冷轧钢板使用的原料，有的是用热轧中厚板或热轧带钢经剪切而得的板坯；有的是采用型钢车间供应的扁坯，经过热轧开成冷轧所需要坯料尺寸。 对冷轧坯料要求如下： (1)钢的化学成分应符合国家标准的规定； (2)坯料厚度和宽度尺寸应符合规定(单张坯料则还包括长度尺寸)； (3)表面无氧化铁皮，边部无裂纹等； (4)无条状划伤、压印、压坑、凸泡和分层等***； (5)带卷无塔形、松卷。16对冷轧碳素结构钢带的坯料有哪些技术要求? 冷轧碳素结构钢带通常用热轧窄钢带或钢卷作为坯料，其宽度为50-300mm，厚度为2/0-6/Omm。碳素结构钢的牌号和化学成分见表2-1，力学性能和冷弯试验见表2-2和表2-3。表2-l 碳素结构钢的牌号和化学成分（GBT 700-88）牌号等级化学成分(质量分数)脱氧方法CMnSiSP不大于Q195O/06O/12O/25O/50O/30O/050O/045F、b、ZQ215A0/09O/15O/250/550/300/050O/045F、b、ZBO/045Q235AO/14O/22O/30O/65O/30O/050O/045F、b、ZB0/120/20O/300/70O/045C0/180/350/80O/040O/040ZD0/170/035O/035TZQ255A0/18O/28O/40O/70O/30O/050O/045F、b、ZBO/045Q275O/28O/38O/50O/80O/35O/0500/045b、Z 注：Q235A、B级沸腾钢锰含量(质量分数)上限为O/60。 补充规定：1沸腾钢硅含量(质量分数)不大于0/07；半镇静钢硅含量(质量分数)不大于O/17；镇静钢硅含量(质量分数)下限值为O/12。 2D级钢应含有足够的形成细晶粒结构的元素，例如钢中酸溶铝含量(质量分数)不小于0/015或全铝含量(质量分数)不小于0/020。 3钢中残余元素铬、镍、铜含量(质量分数)应各不大于O/30，氧气转炉钢的氮含量(质量分数)应不大于O/008，如供方能保证，均可不做分析。经需方同意，A级钢的铜含量(质量分数)可不大于O/35。此时，供方应做铜含量的分析，并在质量证明书中注明其含量。 4钢中***的残余含量(质量分数)应不大于O/080。用含***矿冶炼生铁所冶炼的钢，***含量由供祷双方协议规定。如原料中没有含***，对钢中的***含量可以不做分析。 5在保证钢材力学性能符合本标准规定情况下，各牌号A级钢的碳、硅、锰含量和各牌号其他等级钢碳、锰含量下限可以不作为交货条件，但其含量(熔炼分析)应在质量证明书中注明。 6在供应商品钢锭(包括连铸坯)、钢坯时，供方应保证化学成分(熔炼分析)符合本表的规定，但为保证轧制钢材各项性能符合本标准要求，各牌号A、B级钢的化学成分可以根据需方要求进行适当调整，另订协议。表2-2碳素结构钢的力学性能牌号等级拉伸试验冲击试验屈服点sMpa抗拉强度bMPa伸长率5温度V形冲击吸收功(纵向)/J钢板厚度(直径)mm钢板厚度(直径)mm161640406060100100150150161640406060100100150150不小于不小于不小于Q195(195)(185)3154303332QZl5A215205195185175165335450313029282726B2027Q235A235225215205195185375500262524232221B2027COD-20Q255A255245235225215205410550242322212019B2027Q275275265255245235225490630201918171615注；1牌号Q195的屈服点仅供参考，不作为交货条件。2用沸腾钢轧制各牌号的B级钢材，其厚度(直径)一般不大于25mm。表2-3碳素结构钢的冷弯试验牌号试样方向 冷弯试验B=2a/180牌号试样方向 冷弯试验B=2a，180 钢材厚度(直径)mm 钢材厚度(直径)mm60601001002006060100100200 弯心直径d 弯心直径dQ195纵OQ235纵a2a2/5a横0/5a横1/5a2/5a3nQ215纵O/5a1/5a2aQ2552a3a3/5a2a2/5aQ2753a4a4/5a 注：l/ B为试样宽度，a为钢材厚度(直径)。 2各牌号A级钢的冷弯试验，在需方有要求时才进行。当冷弯试验合格时，抗拉强度上限可不作为交货条件。 碳素结构钢带的宽度和厚度允许偏差见表2-4。钢带的厚度应均匀，在同一截面的中间部分和两边部分测量3点厚度的最大差值(3点差)以及沿轧制方向的同一直线上任意测定3点厚度的最大差值(同条差)应符合表2-5和表2-6的规定。钢带的镰刀弯应每米不大于4mm。表2-4碳素结构钢冷轧钢带的尺寸规格）（mm)分类及代号按尺寸精度分类按表面精度分类按边缘状态分类接力学性质分类普通精度 P宽度较高精度 K厚度较高精度 H宽、厚度较高精度 KH普通精度表面 I较高精度表面 切边 Q不切边 BQ软钢带 R半软钢带 BR硬钢带 Y尺寸范围 厚度O/103/00，宽度10250，尺寸问隔按用户要求 厚度允 许偏差 厚度 允许偏差 厚度 允许偏差普通精度较高精度普通精度较高精度0/150-O/02O-0/015O/701/OOO-O/07O-0/050/150/25O-O/030-O/021/OO1/500-O/090-O/07O/25O/400-0/04O-0/031/502/50O-O/12O-0/09O/40/70O-0/05O-O/042/503/00O-O/150-O/12续表2-4切边钢带宽度允许偏差厚度宽度允许偏差宽度120宽度120普通精度较高精度普通精度较高精度0/50O-0/250-O/15O-O/450-O/250/51/00O-O/35O-O/25O-O/550-0/351/003/00O-O/50O-O/40O-0/700-O/50不切边钢带宽度允许偏差宽度允许偏差普通精度较高精度120士l/51/O120士2/5士2/O 标记示例：用Q235AF钢轧制的普通精度尺寸，较高精度表面，切边，半软态，厚度为120mm的钢带，标记为：冷轧钢带Q235AF-P-II-Q-BR-0/5X120GBT 71691。 表2-5热轧钢带的3点差(GBT 352492)(mm) 钢带宽度 3点差 钢带宽度 3点差 100 1OO150 0/10 O/12 150200 200400 400 O/14 O/15 O/17表2-6 热轧钢带的同条差(GBT 8749-88)(mm) 钢带宽度 同条差 150 150 O/20 O/25 钢带表面光洁，不得有裂缝、折叠、分层、气孔、非金属夹杂、粗毛刺和鳞片层；允许有深度或高度不大于厚度允许偏差一半的局部细小凹陷、划痕、麻点、凸起和深度不大于O/08mm的红斑。 钢带侧面不得有裂边；允许有轻微的毛边，其深度不大于宽度允许负偏差的15。17坯料常见***有哪些，对冷轧生产有什么影响? 冷轧所使用的各种形式的原料，最常见的***是表面氧化铁皮压入、边部裂纹、表面麻坑、凸泡过大、纵条状划伤、沿纵向厚度不均、沿横向厚度偏差过大、沿纵向呈镰刀弯或S弯、钢卷塔形、浪形、扁卷、长舌头、冷松卷等。凡属表面***(裂纹、麻坑、凸泡、划伤等)应以程度不同而区别，经修磨处理符合公差尺寸和技术规程要求者，即可通过相应的措施处理；凡***超过规程规定的，应作判废处理，不宜勉强进行轧制。凡属尺寸方面的***，也应按具体情况分别处理。坯料常见***及其对冷轧生产的影响简述如下： (1)宽度及厚度偏差。原料带钢宽度偏差是指带钢全长内偏离公称宽度的数值，实际生产中带钢宽度往往是中间窄两头宽，有时中间窄得剪不着边，两头宽得剪下的毛边超过了允许宽度。实践证明，带钢宽度超过最大允许偏差时，剪边过宽，入碎边剪后不易被剪断，往往造成碎边剪出现事故。相反，当带钢宽度过窄时，剪边过窄，在带钢中心出现偏离时，可能出现空过圆盘剪而造成空剪窄尺，当带钢在连续酸洗作业下运行时，往往会出现跑偏事故。 热轧带钢的厚度。由于轧制过程中轧件温度不均匀和张力波动，通常头部较尾部厚O/150/20mm；有时由于操作方面的原因，带钢某段出现一边厚一边薄，或一段厚一段薄的现象，或者出现带钢全长超厚现象，这些都会给并卷***及冷轧造成困难。因此，对于不同厚度的原料带卷，其厚度偏差都有具体的要求，例如带钢厚度小于3mm时，厚度偏差应为O/20mm；带厚为35mm时，厚度偏差为0/24mm；带厚大于5mm时，厚度偏差应为土0/27mm (2)夹杂及氧化铁皮压入。夹杂和氧化铁皮压人，从外观看较容易发现，夹杂和氧化铁皮压入采用酸洗的方法多数是不易清除掉的；轻微的夹杂和氧化铁皮压人，即使能够酸洗掉，但会造成其他部位板面过酸洗，个别情况将会使板面留下坑痕，冷轧后因坑痕扩大而造成废品。 (3)划伤。原料表面出现超过厚度正负偏差一半深度的划条称为划伤。这种***在冷轧过程中不易消除，最终会导致成品板带降级。实践证明，当原料表面存在不大于厚度正负偏差一半的压痕、发裂、麻点、划伤、凸泡及轧辊网纹时，在40%的冷轧压下率轧制后基本上都可以消除。 (4)气泡和结疤。气泡和结疤是指从外观上不易被发现的两种***，它们只有当原料经过酸洗后才暴露出来。气泡呈现为孔隙或裂缝状态，结疤呈现为凹坑状。经过冷轧之后，这两种***都不易被消除。 (5)边部或中部浪形。原料存在边部和中部浪形，是热轧产品的***。它往往是由于在热轧过程中两边或中间与两边压下量不均，轧件加热不均匀，而使纵向延伸不均匀造成的。使用具有这样***的原料，是难以冷轧出高质量成品的。特别是有这样***的热轧带卷，在连续机组上运行时，浪形下部表面往往出现新的划伤，如果浪形严重时，在剪边后还会出现多肉和卷取后出现端部松紧不同等***，在冷轧过程中出现跑偏、轧皱和轧制不稳定等现象。 (6)镰刀弯和S弯。镰刀弯和S弯出现在热轧带钢中，它是指带钢中心线沿带钢长度方向出现的镰刀形和S形的变化。 有镰刀弯和S弯的原料在连续机组和在冷轧机组轧制时，必然引起带钢跑偏，严重时造成断带事故。同时它们在圆盘剪上剪切时，往往不能保证带边均匀和取直，使带钢卷取时产生塔形，钢卷上下两端松紧不匀。 产生镰刀弯和S弯的原因是，热轧过程中两边压下量不匀和加热温度不均。它属于无法消除的***。为保证冷轧过程顺利进行，带钢的镰刀弯应符合技术标准的规定。 (7)塔形。热轧带钢出现镰刀弯后，在卷取成卷时必然出现塔形。 塔形钢卷在吊运和在辊道上运送时，塔峰易窝折或卡出破口。当窝折的折角小于90时，则必然被拉辊压成折叠。当破口深度超过剪边宽度时，破口则不能完全剪掉。当带钢跑偏时可能在破口处被拉裂。塔形钢卷在连续作业线和轧制过程中，钢卷中心线不易始终对准作业线或轧制中心线，经常造成跑偏事故。 (8)扁卷。扁卷是在以钢卷为原料时出现的一种***。它是在过高温度下卷取后，在辊道上卧式放置运输时，吊卸不及时及钢卷互相冲撞挤压造成的。当扁卷的内径小于开卷机的锥体最小直径时，则扁卷只有被判废改作它用。 (9)长舌头。长舌头多出现在热轧带钢的尾部，它是因为带钢在轧制过程中尾端失去控制，使其延伸***所造成的。 有长舌头的钢卷不利于开卷，往往需要多次反复才能拆开。同时，由于增加了切头质量，使金属成材率降低。 另外，热轧带钢卷外圈应标明炉罐号、钢质、规格、质量及卷序号等，以防混淆。18酸洗前矫直带钢有什么作用? 带钢在酸洗前常用五辊矫直机进行矫直。矫直机的作用是使带钢由拆卷和氧化铁皮***产生的弯曲得以矫直，也能在一定程度上使带钢浪形和由于拉辊两边辊缝不均造成的带钢小浪形得以减少，从而消除因带钢板形不好在机组上运行时产生的表面划伤，保证带钢头尾剪切断面平直，有利于***和光整，保证剪边和卷取的质量。 矫直机矫直带钢的过程是：使带钢在矫直机运行中受到与原弯曲方向相反且逐次减小的反复弯曲，最后达到消除原始曲率，使带钢平直的目的。此外，带钢由于受到多次反复弯曲，所以，矫直机在一定程度上起到破碎带钢氧化铁皮的作用。实际上，五辊矫直机也是一种最简单的氧化铁皮***。 带钢的厚度不同，矫直机上下辊的间隙也应不同。矫直机上下辊的间隙调整机构如图2-1所示。通过转动手轮使蜗杆1旋转带动蜗轮2，丝杠3上下动作带动上辊升降。在弹簧4的控制下，达到调整间隙的目的。评定带钢矫直的标准是带钢头部出矫直机后不上翘下弯。在正常工作情况下，上辊不应随意抬起，以保证矫直带钢和使矫直机起到破碎带钢氧化铁皮的作用。图2-1五辊矫直机示意图1- 蜗杆；2-蜗轮；3-丝杠/4-弹簧 当矫直厚度为24mm的带钢时，可用辊径为200mm的五辊矫直机。矫直辊采用材料为50号钢、洛氏硬度4560的辊子，生产约50万t带钢需重磨一次矫直辊。当矫直辊使用到辊身直径小于轴承瓦座高度和保证不了矫直最薄带钢所需上下矫直辊间隙要求时，矫直辊便报废。19什么叫闪光***? 相邻两卷带钢的端头经剪切机切头切尾以后，在对焊机上对接起来，以保证酸洗机组的连续生产。 对焊机的形式有闪光对焊机、二氧化碳气体保护焊机和惰性气体保护焊机。目前，碳钢大多使用闪光对焊机。 闪光焊是电阻焊的一种，又叫火花焊。它利用带钢本身的固有电阻及带钢端面的接触电阻，当通以电流时，引起金属的加热和烧化。接触面被熔化时，发出强烈的火花。然后中断电流，给予大的顶锻力，带钢两端部在高压下被锻接在一起。由此可见，带钢闪光对焊由闪光(熔化)和顶锻两个过程组成。顶锻又可分成带电流顶锻和不带电流顶锻。闪光***机如图2-2所示。 图2-2闪光***机示意图1- 活动牌坊；2-后带钢；3-后调整辊；4-后定心立辊；5-后压紧液压缸；6-后上下电极；7-定缝刀；8-前压紧液压缸；9-前上下电极；lO-前定心立辊；11-前调整辊；12-前带钢；13-固定牌坊；14-变压器；15-推动活动牌坊液压缸 闪光***的原理和过程如下：首先，调整好带钢两端头的距离，并用对焊机压紧缸或钳口夹紧带钢，通过变压器14送电，电流通过电极加热带钢头尾，与此同时用液压缸推动活动牌坊，使带钢***头互相接触。在***开始时，这些接触点压力不大，其电阻相当大，***电流把接触点及其邻近区域的金属很快加热到熔化温度，使带钢头尾接触部分形成液态金属过梁，连续的迅速加热使过梁处液态金属加热至沸点，呈现金属蒸气。当金属蒸气的压力大于液态金属的表面张力时，过梁发生***，于是进发出强烈的火花，形成闪光。活动牌坊连续靠近，使火花在***过程中连续进发，这样，将热量传导到***头的深处，直到烧化过程完了为止。最后，当活动牌坊触及到顶锻行程开关时，顶锻缸动作，以一定的顶锻力迅速将带钢头尾锻接，并在顶锻过程中切断电源。松开压紧缸或钳口，对焊过程完毕。20小型闪光对焊机的结构、性能怎样? 小型闪光对焊机的结构如图2-3所示。其传动系统见图2-4。图23小型闪光对焊机的结构1-压紧风动液压缸；2-钳口；3-烧化传动装置；4-顶锻传动装置图24对焊机传动系统图1- 固定钳口；2-活动钳口；3-压紧风动液压缸；4-烧化电动机；5-接手；6-减速机；7-凸轮；8-连杆；9-顶锻风动液压缸；10-缓冲缸；11-钳口 对焊机由下列部件组成：底座、夹具(上下钳口、左右钳口)、烧化带钢的传动装置、顶锻传动装置、风动装置、电气装置、***系统等。 下钳口固定在底座上，通过手轮可以调整左下钳口的水平位置。上钳口由固定于机盖上的弹簧提起。压紧缸固定在机盖上。钳口距离可通过右钳口中间的固定螺母来调节。烧化过程可通过凸轮来控制和调节。 电气系统包括***变压器等级转换开关、烧化电动机、操作台和控制柜；***系统包括4条平行的***支线，第一条******变压器的二次线圈，第二条***接触栅，第三条******变压器的接触板和接触角钢，第四条***接触钳口；风动液压系统包括压紧两个钳口的风动液压缸和用于顶锻的风动液压缸以及相应的各种风阀。 MS-300型闪光对焊机的主要性能如下：***钢种规格 数据 低碳钢 350mm5mm 中碳钢 300mm3mm 硅钢片 300mm2mm碳素或合金工具钢 (90300)mm(1/63)mm***变压器功率 300kW一次电压 380V二次电压 2/849/05V二次电压调整级数 16级正常生产率 70次h最大挤压力 220kN最大夹紧力 500kN夹紧钳口间最大距离 80mm活动夹具最大行程 24mm烧化边缘的最大速度4mms最大顶锻速度 30mms压缩空气压力 O/5MPa烧化电动机功率 1kW21怎样选用带钢闪光对焊的工艺参数? 闪光焊是电阻焊的一种，由于带钢头尾的焊合是接通电流通过电阻加热后再给以一定压力实现的，所以要保证对焊头的***质量，关键是根据不同规格、不同材质的带钢，合理地选择加热温度和压力。影响闪光对焊的主要工艺参数有：焊件伸出长度l、***电流密度i(常用次级空载电压U20表示)、闪光留量f、闪光速度vh顶锻压力Fd、顶锻留量d(包括有电及无电顶锻留量)、顶锻速度vd。下面着重介绍低碳钢的闪光对焊工艺参数的选用。(1)带钢伸出长度l。它影响加热条件和塑性变形。当长度过小时，向电极散热增加而使加热区变窄，不利于塑性变形，顶锻时所需的顶锻压力较大；当长度过大时，加热区变宽，电能消耗大。***薄板厚度为14mm时，为了稳定，一般伸出长度为： (2)闪光留量f。闪光留量应满足焊件均匀加热的要求，其大小取决于： 1)是否有预热。有预热时，加热区的加热主要是通过预热阶段来达到。而随后的激烈闪光，一方面是为了使端面温度进一步提高并分布均匀，另一方面也可防止端面氧化并获得均匀的液体金属层。因此，预热闪光对焊的闪光留量可比连续闪光对焊小30%50%。 2)带钢断面尺寸。随着板厚的增加，闪光留量也应增大，这是为了更好地顶锻所需要的。低碳钢***时的闪光留量和顶锻留量可参阅表2-7。表2-7低碳钢钢带的闪光留量和顶锻留量(mm) 厚 度 宽 度 闪光留量 顶锻留量 2 100 400 1200 2000 7 9 11 15 2 2/5 4 4/5 3 100 400 1200 2000 9 11 13 14 3 4 5 6 45 100 400 1200 2000 10 12 14 15 4 5 6 6 (3)闪光速度vf。闪光速度与带钢材料、电流密度和是否有预热有关。当***易氧化及形成难熔氧化物的材料时，闪光速度应适当大些，例如，焊奥氏体钢时要比焊低碳钢时闪光速度大。提高电流密度会加快闪光速度，采用较大的电流密度，初始闪光速度可达35mms。有预热时可提高闪光速度。 为了闪光稳定，闪光速度在闪光阶段一般不是固定的。开始时初始闪光速度小，以利于带钢的加热；到闪光后期，在即将进入顶锻阶段前应采用较高的闪光速度(不应低于2/53/Omms)。钢的平均闪光速度为13mms。 (4)顶锻速度vd。为防止对接处严重氧化及对口间隙中液体金属***而造成氧化物排除的困难，顶锻速度愈快愈好。实践证明，随着钆的提高可增大焊缝的冲击韧性。对于不同的钢带，最低的顶锻速度为1040mms。 (5)顶锻留量d。顶锻留量应该足以使带钢完全封口，从封口挤出全部液体金属，并使带钢产生一定的塑性变形。最小的顶锻留量d为(0/81/5)。在顶锻末期，带电流顶锻保持一定时间(一般O/2s)后再切断***电流。这样使顶锻末期***头有较高和均匀的温度，提高接头塑性，提高焊缝质量。 (6)顶锻压力Fd。顶锻压力对***质量的影响非常显著。如果顶锻压力小，熔渣及金属氧化物挤不出去而留在焊缝内，熔化时产生的火孔也无法封闭。顶锻压力过大，甚至将热金属全部挤出，***强度反而降低。小型闪光焊机顶锻压力约100kN左右，宽带钢的闪光焊机顶锻压力最大为850kN。 厚度为24mm、宽度为6501550mm的碳钢带***工艺参数列于表2-8。不锈钢带和硅钢带的***规范见表2-9和表2-10。表2-8宽带钢的***工艺参数 空载电流 /v每边留出长度 /mm 调节缝宽 /mm 闪光末速度 /mms-1 闪光留量 /mm 1012 1719 2428 56 1012/5 顶锻留量/mm顶锻速度/mms-1 顶锻压力/MPa 终端距离/mm 2/53 1015 46 810表2-9不锈钢带(板宽700900mm)的闪光和顶锻留量(mm)厚度最终钳口距离 闪光留量 顶锻留量 伸出长度 1 1/5 2 2/5 3 4 5 6 10 3 5 6 7 9/5 11 15 16 18 5/5 8 10/5 13 15 15 18 18 20 1/5 2 2/5 3/O 3/5 4 5 6 7 10 15 19 23 27 30 38 40 55表2-10硅钢片闪光对焊规范 ***参数 带钢截面尺寸/mm mm 3250 2700 4/51100 伸出长度/mm 12+12 10+10 闪光留量/mm 11 9 闪光速度/mms-1 平均值 最大值 2/62/8 45 3/03/2 69 顶锻留量/mm 34 2/53 顶锻速度/mms-1 4050 4050 4050 单位顶锻压力/Nmm-2 100130 110140 100120 最大夹紧力/kN 350 550 2000 变压器功率/kVA 215 400 130022窄带钢闪光对焊会产生哪些***。操作中怎样防止? 由于工艺参数选择不当或者操作不当，对焊可能产生错位、搭焊、过烧、无顶锻、未焊透等***。 (1)错位。错位表现为带钢头尾的中心线不在一条直线上。错位可能是头尾没有对齐造成的；也可能是切断断口与带钢中心线不垂直，切斜了，对焊时头尾中心线构成一个钝角，呈镰刀弯。或者是头尾带钢有一个窄的。错位的对焊头在机组中容易造成跑偏等故障，应倒回重切重焊。 (2)搭焊。搭焊表现为头尾断面没有对齐，有上下搭接的现象。当搭接超过带钢厚度的1/3时应重焊。造成搭焊的主要原因是： 1)钳口和下切剪磨损严重； 2)固定左钳口的顶丝松动，使左钳口上下活动； 3)左右钳口不在同一水平面上； 4)顶锻压力和顶锻行程过大，应合理选择工艺参数。 (3)未焊透。产生未焊透的主要原因是电压低、烧化速度太快、烧化留量少、烧化时间不足等。 (4)过烧。过烧的特征是正常烧化过程被破坏，金属不是以火花形式及时喷溅出去，而是固态金属和固态金属相接触，使电流形成短路，这种现象的对***头称过烧。产生过烧的主要原因是： 1)烧化速度或电压调整不当，有两种情况：一是烧化速度过快，***电压过低，这样头尾两端一接触便是固态金属和固态金属相接触，形成过烧；二是烧化速度过慢，***电压过高，通电流之后大量金属飞溅出去。由于烧化速度很慢，两端不能较快靠拢，形成一个很大的间隙，由于空气是绝缘体，烧化立即停止，等钳口慢慢地靠拢时，大量金属又飞溅出去，又形成一个间隙，这样烧化是断续进行的，仍是固态金属相接触，电流短路，造成过烧。 2)由于带钢表面有油，不能很好地导电，相当于降低了电压，造成过烧。 3)右钳口向前移动时，由于风阀窜风或机械上的其他原因受到阻力，正常烧化受到破坏。 4)在没有给电流前，头尾两端距离过大或紧紧地靠在一起，造成短路和过烧。 (5)无顶锻。无顶锻的特征是当烧化完成后，没有一个足够的顶锻力，使焊件两端的金属***不能很好地锻合在一起，经不起拉力，容易断头。产生原因可能是： 1)顶锻风阀压力不足，达不到需要的风压，或顶锻电气系统和机械系统有故障。 2)带钢表面有油，减小了夹具和带钢之间的摩擦系数，或者钳口夹紧力太小，或者上下钳口之间有高于带钢厚度的异物，使钳口不能很好地压紧带钢。当顶锻时使夹具和带钢之间产生相对运动，实质上造成了无顶锻或顶锻行程小。 3)准备顶锻时间过长，或没有带电流顶锻。顶锻过程在时间上分3个阶段，即/ 总顶锻时间=准备顶锻时间+带电流顶锻时间+无电流顶锻时间以上各时间都能通过延时继电器调整。若烧化完成以后，马上切掉电流顶锻(完全是无电流顶锻)，虽然时间很短，但这时端面的温度很高(即将熔化的温度)，所以在两端的接合部分马上形成一层氧化铁薄膜，使头尾两端接合部分金属***根本没有锻合在一起。应正确地调整各延时继电器旋钮。 4)夹具油缸和顶锻油缸油量减少，也会出现无顶锻或顶锻小的现象，应勤检查，勤加油。 (6)断头。断头只在对焊以后的工序中暴露出来。断头对生产的影响是严重的，往往是造成较大事故或影响产量的原因。所有上述对焊***都可能造成断头。因此必须密切注视对焊质量，防止断头。二、酸洗工艺23带钢表面氧化铁皮结构是怎样的? 带钢表面的氧化铁皮是由于热轧带钢在加热、轧制及***过程中与空气接触而生成的。随着带钢与空气接触的温度、时间等不同，带钢表面氧化铁皮的结构、厚度和性质也不同。了解氧化铁皮生成的这些因素和特性是为了能够更好地清除带钢表面氧化铁皮。 由加热生成的带钢表面氧化铁皮比较疏松和有裂缝，在粗轧机上轧制时即被破碎，再借助于高压水的猛烈冲刷和激烈******的作用，几乎把加热炉内生成的氧化铁皮全部从带钢表面上除掉。只有当水压不够时，才可能残留部分氧化铁皮。 热带钢粗轧阶段在表面上又生成气泡状薄层氧化铁皮，随着带钢轧制延伸，这薄层氧化铁皮破碎而被除掉。 带钢粗轧后在输送辊道上又会生成氧化铁皮，进入精轧机组后也会被破碎除去。带钢在精轧机组里轧制时间很短，压下率又较大，因此带钢表面生成的氧化铁皮也迅速地被水和蒸汽冲掉。这样带钢从精轧机组轧出时表面是纯净的。所以热带钢表面氧化铁皮主要是终轧后、卷取以及成卷后的***过程中生成并成长的。因此，带钢的终轧温度、卷取速度和成卷后带钢***速度是影响氧化铁皮生成和性质的主要因素。 带钢表面氧化铁皮通常是由3层构成的，如图2-5所示。热带钢轧机轧出的带钢表面氧化铁皮总厚度一般为lOm。其内层是疏松多孔的细结晶***且易于破坏的氧化铁Fe0，占氧化铁皮总厚度约50；中间层是致密而无裂纹的呈玻璃状断口的四氧化三铁Fe304，占铁皮总厚度的40左右；外层是呈柱状结晶构造的三氧化二铁Fe203，占铁皮总厚度约10。但是，由于热带钢各部分温度和***速度不同，如沿热带钢长度方向的头、中、尾部和沿带钢宽度方向的边部、中间以及带钢外层数圈和内层数圈的温度和***速度不同，导致即使同一带钢表面上其各部位的氧化铁皮结构也不相同。图2-5带钢表面氧化铁皮的结构 热轧宽带钢和窄带钢的表面氧化铁皮结构也各不相同。宽带钢上多半是一层Fe3O4，有时也出现在Fe304层中夹杂着明显Fe0的***层。窄带钢上氧化铁皮通常为3层结构。 带钢沿宽度和长度上的表面氧化铁皮结构不同，故所要求的酸洗时间也不同。 从表2-11可以看出，带钢尾部表面的氧化铁皮在酸洗时很快被去除，这是因为带钢尾部轧制温度一般比带钢中部和头部的轧制温度低3050，因此带钢尾部氧化铁皮的生成过程结束得早，氧化铁皮也薄，对酸洗有利。最难酸洗的是带钢头部表面氧化铁皮。这是由于其生成过程结束得迟，使氧化铁皮增厚的缘故。表2-11 带钢表面各部位氲化铁皮的酸洗时间(min)带钢部分带钢头部带钢中部带钢尾部氧化铁皮结构Fe203或Fe304FeO总计Fe203或Fe304FeO总计Fe203或Fe304FeO总计边 部2/1O/452/553/2O/543/741/80/512/31中 部3/61/O4/62/31/84/12/4O/532/93 总之，热轧速度低、终轧温度和卷取温度较高、带钢***速度慢都会使氧化铁皮增厚和促使FeO分解成Fe203或Fe304，引起氧化铁皮结构的变化，导致带钢酸洗时间增长。因此，在酸洗操作中，应根据具体情况适当地控制酸洗时间，以避免造成酸洗***。24清除氧化铁皮的方法有哪几种? 清除氧化铁皮的方法有以下3种： (1)机械破鳞法。主要有砂轮研磨、弯曲破鳞和喷丸破鳞3种形式。 砂轮研磨除鳞可采用手动砂轮或专用砂轮磨***。由于此法效率低，除鳞后钢板表面质量差，所以在原料除鳞中很少采用，只是在去除个别局部铁鳞时才采用。 弯曲破鳞主要形式如图2-6所示，它多安装在连续酸洗作业线上。带钢表面的氧化铁皮，因带钢的反复弯曲而被破碎。此法能起到破碎铁鳞有利于提高酸洗除鳞的效果，但不能完全清除铁鳞。所以弯曲破鳞与酸洗除鳞联合在一起使用。图2-6弯曲破鳞装置示意图a-双支撑辊式；b-三辊式1-开卷拉辊；2-后导板，3-下工作辊和支撑辊；4-折叶导板；5-前导板；6-上工作辊和支撑辊，7-双拉辊 喷丸破鳞的作用与弯曲破鳞相似。该装置是将喷丸(细小的铁珠)用高压空气送入高速旋转的叶片上，获得加速度之后，均匀地喷打在运动的带钢表面上，达到破碎和清除板面铁鳞的目的。由于此法可使全部板面受到喷丸的喷打，所以破鳞效果好，效率高。生产实践中喷丸破鳞装置多安装在连续酸洗作业线上，与酸洗配合使用，大大加快了酸洗除鳞的速度和提高酸洗除鳞的质量。 (2)化学除鳞法。此法主要利用氧化铁皮能和酸发生化学反应的基本原理，使钢板或钢带全部浸泡在一定浓度的酸液中，并使它与酸液作相对的运动，加速化学反应过程的进行，最后达到清除表面氧化铁皮的目的。此法虽可将铁鳞全部除掉，但所需时间较长，特别是对铁鳞厚度不匀的板料，往往发生局部过酸洗，局部铁鳞未除净的***，所以在有条件的情况下，也尽量不单独采用。 (3)机械一化***合法。此法是目前最普遍采用的除鳞形式，从设备上看可分为弯曲一酸洗和喷丸破鳞一酸洗两种形式。25硫酸酸洗和***酸洗的机理是什么。哪一种酸洗好? 从“带钢表面氧化铁皮结构”一题中已经知道，热带钢表面氧化铁皮通常是3层结构：外层为Fe2O3(三氧化二铁)，中层为Fe304(四氧化三铁)，内层为Fe0(氧化铁)。带钢表面氧化铁皮由于具有多孔和开裂的性质，加上机械破碎而造成裂缝，因而带钢一进入酸溶液，其表面3层氧化铁皮便与酸同时起反应。酸溶液所用的酸一般有硫酸和***两种。下面分别叙述硫酸和***的酸洗机理。 (1)硫酸的酸洗机理。硫酸溶液与氧化铁皮的化学反应为： 氧化铁皮中3种氧化铁都溶解于硫酸溶液，生成可溶于水的硫酸铁和硫酸亚铁，从而去除了带钢表面的氧化铁皮。这种作用称为溶解作用。硫酸溶液通过疏松的氧化铁皮直接与钢中的铁起化学反应，其反应式为： 钢中的铁与硫酸溶液反应，产生大量氢气，氢气产生的膨胀压力把氧化铁皮从带钢上剥落下来，这种作用称为机械剥离作用。氢气的剥离作用加快了酸洗速度，减少硫酸的消耗。硫酸酸-洗主要是靠机械剥离作用除去带钢表面氧化铁皮的。 钢中铁与硫酸溶液起反应时，生成大量氢原子。氢原子很活泼，具有很强的还原能力，能把高价铁氧化物还原成易溶于硫酸溶液的***铁氧化物，使酸洗过程加快。这一作用称为还原作用。其化学反应是：(2)***的酸洗机理。***溶液与氧化铁皮的化学反应为： ***溶液能较快地溶蚀各种氧化铁皮，酸洗反应可以从外层往里进行。***酸洗是以化学腐蚀为主。***酸洗对金属基体的侵蚀甚弱。因此，***酸洗的效率对带钢氧化铁皮的结构并不敏感，不像硫酸酸洗那样。酸洗反应速度与酸洗前带钢氧化铁皮的松裂程度密切相关。试验表明，***酸洗速率约为硫酸酸洗速率的两倍，而且酸洗后的板带钢表面银亮洁净。 带钢连续***酸洗与硫酸酸洗相比较，有下列优点： (1)***能完全溶解3层氧化铁皮，因而不产生酸洗残渣。而用硫酸酸洗时，就必须经常清刷酸槽，并中和这些黏液；硫酸不易除去压入板面的Fe2O3，从而会产生相应的表面***。 (2)***基本上不腐蚀基体金属，这样，经***酸洗后板面平滑、银亮，无酸洗痕迹，不会发生过酸洗；***酸洗的铁损比硫酸酸洗低20；硫酸酸洗时，金属铁在酸液中溶解时会生成氢，氢扩散进入板面，会引起氢脆，而***酸洗就很少产生这种***。 (3)氧化铁很易溶解，易于除去，故不易引起表面酸斑，这也是***酸洗板面特别光洁的原因之一。而硫酸铁因会形成不溶解的水化物，往往使板面出现酸斑。 (4)***酸洗速率较高，特别在温度较高时，***酸洗时间与硫酸相比有很大差别。 (5)废***和清洗废液可以完全再生为新酸，循环使用，从而解决了废酸污染问题。26怎样配制酸溶液? 实际生产中配制酸溶液分两种情况，一是由于在酸洗过程中酸溶液浓度不断下降，需要补充新酸液(母液)；二是在没有母液的情况下，只能用***和***加入一定量的水配成所需浓度的酸溶液。 ***或***加水配成所需浓度的酸溶液时，所需工业酸质量由下式确定：式中G所需工业酸质量，t； V酸洗槽有效容积，m3； D预定浓度酸溶液的密度，tm3； A预定酸溶液的硫酸或***的质量分数，； S 业酸的质量分数，。 配制过程为：先在酸洗槽中注入一半水；注入算出的所需工业酸的质量；再加水至酸洗槽的有效高度。 配制过程中必须遵守先加水后加酸的要求，否则如把水注入硫酸中会因稀释热而引起酸泡沫飞溅而烧伤。 酸溶液浓度下降需补充新酸液(母液)时，所需新酸液的体积由下式确定：式中V所需新酸液(母液)的体积，m3； V1酸洗槽中原有酸溶液的体积，m3； D1酸洗槽中原有酸溶液的密度，gcm3； A1酸洗槽中原有酸溶液中酸的质量分数，； A新酸液(母液)中酸的质量分数，； D新酸液的密度，gcm3。连续酸洗经常采用后一种方法即补充母液的方法来配制酸溶液。27硫酸溶液中为什么要加缓蚀剂。为什么加食盐? 由于氧化铁皮的结构、厚度和性质不同，带钢表面各部位氧化铁皮的酸洗时间也不同，在难溶层完全除掉的时间里，会有80***的金属表面被酸腐蚀着。同时酸通过氧化铁皮的孔隙和裂纹进入内层与金属基体起作用，这样不仅金属损失增加，而且生成的氢原子在一定条件下有一部分结合成氢分子从酸溶液中逸出，并将酸滴带到空气中，使车间工作环境恶化。氢原子又能往钢中扩散，使带钢产生气泡，降低带钢的力学性能。 往硫酸溶液中加适量的缓蚀剂，一是能保护金属基体不被腐蚀和防止氢往钢中扩散，二是在酸溶液面上形成一层泡沫，阻止氢的逸出，改善工作条件。因此，在硫酸酸洗液中需加缓蚀剂。 常用的缓蚀剂有“***化柴油废酸水”和PD-A型缓蚀剂两种。 (1)“***化柴油废酸水”是洗涤页岩柴油所得的废酸水，用***处理制成。对“***化柴油废酸水照质量的要求是：取50mL试样于直径为2022mm的100mL试管中，在高温下静置一昼夜，液体表面与管壁不得有焦油出现。在90士10的25%(质量分数)硫酸溶液中，当缓蚀剂含量为10mLL时，其缓蚀效率(即加和不加缓蚀剂时金属质量损失差与不加缓蚀剂时金属质量损失之比)不得低于97。缓蚀剂中的粗吡啶盐基含量不得低于14%(质量分数)。在25(质量分数)的硫酸液中酸洗带钢时，“***化柴油废酸水”加入量为10mLL最适宜(约占纯硫酸含量的4)。 (2)PD-A型缓蚀剂，是煤焦油经脱酚后的剩余物，用硫酸处理所得的重吡啶残渣为原料，经蒸馏取230290温度区间的馏分，再经***化除油而制得。 使用PD-A型缓蚀剂，酸洗后的带钢表面呈灰白色，对普碳钢在硫酸溶液中停留30min，其表面也没有过酸洗现象。但是，这种缓蚀剂不能在酸液面上形成泡沫，不能防止酸汽扩散，故需加泡沫剂。 硫酸溶液浓度为25(质量分数)，温度95土1，加入2(按***的质量分数计)PD-A型缓蚀剂，酸洗普碳钢时，其缓蚀效率达99以上。硫酸溶液中随着盐浓度的增加，促使酸溶液导电性增加或SO42-离子增加，加速溶解氧化铁皮。实际应用中，酸溶液中加入56(按硫酸的质量分数计)的食盐较为适宜，这样，不仅能够加速酸洗过程，还能使带钢表面光洁。28酸溶液怎样进行加热? 酸溶液的温度是影响酸洗速度的主要因素。酸溶液加热通常采用以下两种方法： (1)蒸汽直接加热。采用蒸汽直接加热酸溶液，是在酸洗槽4个角处各设一直径50mm的垂直***的铅管。使用的蒸汽有过热蒸汽和饱和蒸汽两种。过热蒸汽较饱和蒸汽在相同压力下温度高且冷凝水也少。因此，通常使用过热蒸汽加热酸溶液。 用蒸汽直接加热酸溶液的优点是升温快，时间短，方法简单，操作容易。在加热过程中由于蒸汽的对流作用，酸溶液得到搅拌而增加其活性，从而加快了酸洗速度。但蒸汽冷凝
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