9.如何避免碳钢冷轧卷在退火时产生粘接？

冷轧带钢可以通过罩式退火炉或连续退火炉消除冷变形过程中产生的加工硬化和内应力。但对于罩式炉退火形式而言，由于钢卷采用整卷堆垛方式生产，在退火后钢卷极易产生粘接缺陷。粘接缺陷按照表现的形状大体上可分成六种。即，分别是月牙状、马蹄状、水平横印、点状分布、不规则形状、平整开卷粘接纹状等。

月牙状粘接，也可称为弯眉状粘接，如图2-33所示。月牙状粘接一般出现在板带宽度1/3处，沿板带方向基本通板存在，缺陷范围宽度不一。钢板正反两面同一位置表现相似，无手感，主要出现在薄带钢表面。此类缺陷的粘接较均匀。是板带在该区域存在板形凸度上的缺陷。

马蹄状缺陷。此类缺陷状似马蹄，凹凸手感强烈，局部板带甚至可见出现的孔洞，缺陷一般呈点状分布，如图2-34所示。它是粘接带钢金属在开卷分离力作用下发生较大塑性变形，甚至超出该处金属的抗拉强度，出现的金属撕裂。此种缺陷局部明显的点状特征，只要钢板中产生马蹄状缺陷，就说明在钢板的马蹄状缺陷处有严重的粘连点。马蹄状缺陷一般出现在薄带钢中，且缺陷的产生与板带表面局部厚度超差或板带表面存在局部异物有关。

水平横印粗糙表面，如图2-35、图2-36所示。水平横印粗糙表面缺陷具有明显方向性，一般在垂直于轧制方向产生，条状缺陷长度在板宽方向断续出现，宽度可达15～20mm，并周期性出现在钢卷尾部（轧线钢卷头部）几十米范围内。在板面上出现的横向缺陷，由连续或间断条状、片状等构成。微观组织观察，缺陷由点状凹坑组成。宏观观察缺陷处发亮，用手触摸钢板时可感觉到手感粗糙。此类缺陷的周期性间隔长度与钢卷出现缺陷时钢卷卷曲一圈的长度基本吻合，水平横印粗糙表面粘接缺陷的产生与冷轧时，板带头部在卷取机上卷取时在圆周某个位置上出现了横向的附加压应力有关。

点状分布粗糙表面，如图2-37、图2-38所示。此类缺陷在主要在带钢或卷板尾部出现，点状分布粗糙表面随机出现在带钢的边部或板面上，或多或少，或集中或分散，缺陷边沿较为圆滑。点状分布粗糙表面一般在较厚钢带（大于1.0～3.0mm）中频繁出现。点状分布粗糙表面的产生与乳化液中残铁或氧化铁皮压入等有关。开卷平整前手触刮擦感，平整后轻微的基本无手感，严重的则手触粗糙。类似金属表层金属点状或片状脱离。对于该形貌粘接缺陷，可在酸轧线采取相应措施进行处置。

不规则形状的粗糙表面，如图2-39、图2-40所示。此类缺陷的外貌极为不规则，面积大的可有鸡蛋大小，小的缺陷有指盖大小，不规则形状的粗糙表面在板带表面基本随机分布。但多数集中出现在厚带钢表面。不规则形状的粗糙表面缺陷的产生与金属表层金属脱落有关。不规则形状的粗糙表面缺陷在平整前手感粗糙、有刮擦感，平整后表面粗糙，此类缺陷与原料卷表面存在夹杂等冶金缺陷关系很大。

另外，在平整机开卷时，带钢开卷面应保持与平整机的处于一个切向位置，退火钢卷的分离面应横向水平，如图2-41所示。如果钢卷层与层间出现粘连，钢卷开卷时所需的分离力就增加，若卷曲张力提供的分离力不足以使得粘连处分离，就会导致开卷不顺，开卷机带钢分离面不横向水平，而是弯曲变形，如图2-42所示。此时开卷张力会波动，带钢出现忽松忽紧状态，在粘连处带钢出现连续横向的窝折印，严重的印记平整后无法消除。而保持高速的平整速度，可以减少此类缺陷。

生产中，如采用罩式炉对其冷轧板带退火，罩式炉钢卷的处理方式决定了粘结缺陷不可避免。粘接缺陷经常起源于不均匀的带钢平直度、过高的带钢表面光洁度、过大的带钢卷取张力、退火温度过高（局部超温）、保温时间过长以及冷却初期的过快冷速。根据钢带、或卷板退火时粘接缺陷生产过程，相关资料和有关专家将粘结缺陷产生的机理主要归纳为以下四种：

（1）钢卷各层之间出现很大的层间压力。例如，卷紧的钢卷在罩式退火炉退火过程中，钢卷的径向受到很大的压应力，尤其是退火冷却阶段开始时，过快冷速会使其径向产生的很高收缩热应力。板形不良、厚度不均，局部高点等，这些因素的存在使钢卷层间压力分布不均，造成局部压应力过大。

（2）高温下粘合。钢卷的层与层之间在600～700℃的高温下，时间长达数小时的相互压合，使金属表面原子获得足够的能量，相互扩散，晶界发生重合而逐渐形成共生晶粒，形成与原钢板同等的金属实体，这就造成了钢板间的粘结。钢卷的层与层之间金属铁粒子的存在，在600～700℃的高温下形成类似焊点的效果。酸洗没洗净的氧化铁与氢气的还原反应，乳化液中残铁在高温下形成的粘结等。

（3）带钢表面轧入的杂质在带钢表面产生凹凸不平的连续压痕在高温退火过程中会影响保护气体的正常循环，导致过热而引起粘结。

（4）带钢表面粗糙度不均匀。单位面积内峰值数（PPI）低。表面粗糙度低。

根据在平整过程出现的粘结缺陷，联系酸轧过程、退火过程的工艺条件，发现当前的一些工艺在执行过程中存在诸多不利因素，针对这些不利因素，相关专家提出可以采取相应措施解决，以降低退火时粘接的发生率。具体分析见表2-9。

通过对某大型厂家粘接缺陷的统计参数可见（表2-10），经过退火工艺调整、酸轧线对乳化液、轧辊粗糙度的调整，该厂冷轧板退火的粘接率从30.7％降到5.9％，大幅减少了薄带钢出现粘接的几率。