冷轧产品缺陷分析

冷轧产品缺陷分析（精选5篇）

冷轧产品缺陷分析 篇1

文件编号：

发放编号：

受控状态：R受控□非受控

实施日期：2022年01月01日

版本号：A/0

冷轧热轧带肋钢筋产品质量

抽样检验细则作业指导书

编制人

审核人

批准人

名称

冷轧热轧带肋钢筋产品质量抽样检验细则作业指导书

实施日期：2022年01月01日

文件编号：

目的

为了规范冷轧热轧带肋钢筋产品质量抽样检验行为，确保样品的代表性和抽查结果的可靠性。

适用范围

本细则适用于冷轧热轧带肋钢筋质量监督抽查。本细则内容包括检验依据、抽样、检验要求、判定规则及异议处理复检。

产品分类

3.1产品分类及代码

产品分类及代码见表1。

表1

产品分类及代码

产品分类

一级分类

二级分类

三级分类

分类代码

406

406.1

分类名称

建筑和装饰装修材料

建筑钢材

冷轧带肋钢筋

3.2产品种类

冷轧带肋钢筋分为CRB550、CRB600H、CRB680H、CRB650、CRB800、CRB800H。

企业规模划分

根据冷轧热轧带肋钢筋产品行业的实际情况，生产企业规模以冷轧热轧带肋钢筋产品年销售额为标准划分为大、中、小型企业。见表2：

表2

企业冷轧热轧带肋钢筋产品生产规模划分

企业规模

大型企业

中型企业

小型企业

销售额/万元

≥2000

≥500且＜2000

＜500

注：年销售额包括该类产品的内销和外销总额。

5检验依据

下列文件凡是注明日期的，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本细则。凡是不注明日期的，其最新版本适用于本细则。

GB/T1499.2

钢筋混凝土用钢

第2部分：热轧带肋钢筋

GB/T13788

冷轧带肋钢筋

GB/T21839预应力混凝土用钢材试验方法

GB/T28900钢筋混凝土用钢材试验方法

YB/T081

冶金技术标准的数值修约与检测数值的判定原则

相关的法律法规、部门规章和规定。

现行有效的企业标准、团体标准、地方标准及产品明示质量要求。

抽样

6.1

抽样型号或规格

应抽取同一牌号（批次）、规格的产品作为抽查样品。优先抽取牌号CRB550的产品。

6.2

抽样方法、基数及数量

抽样方法：在生产企业成品库的自检合格产品中，随机抽取。以盘卷交货的每批产品随机抽取4盘；以直条交货的每批产品随机抽取1捆。

抽样基数：以盘卷交货的同一牌号（批次）、规格产品不少于4盘；以直条交货的同一牌号（批次）、规格产品不少于1捆。

抽样数量：

对盘卷钢筋取样时，随机抽取同一牌号、同一规格、同一批次产品的4盘钢筋，在每盘钢筋上距头或尾至少2000mm处，随机截取1根长度为2000mm的钢筋，再把每根钢筋分成2支长度为1000mm的样品。一组为检验样品，一组为备用样品。每支样品要保证有完整产品表面标志。

对直条钢筋取样时，随机抽取同一牌号、同一规格、同一批次的1捆钢筋，在该捆中随机抽取4根长度为2000mm的钢筋，再把每根钢筋分成2支长度为1000mm的样品。一组为检验样品，一组为备用样品。每支样品要保证有完整产品表面标志。

6.3

样品处置

抽样人员包装所抽样品，检验样品与备用样品分别包装后，贴上封条，封条应由双方人员签字确认。每包样品内至少应放一个标牌。样品由抽样人员负责交送检验机构。

6.4抽样单

应按有关规定填写抽样单，并记录被抽查产品及企业相关信息。同时记录被抽查企业上一生产的冷轧带肋钢筋产品销售总额。若被抽查企业上一年未生产此类产品，记录本已实际生产此类产品的销售总额，并注明。

抽样单应由抽样人员和受检企业负责人的签字确认，并加盖企业公章(在不具备盖公章条件时,须在企业负责人的签字上盖上其本人的手印)。

7检验项目

7.1

检验项目及重要程度分类

检验项目及重要程度分类见表3-表4

表3冷轧钢筋检验项目及重要程度分类

序号

检验项目

指标

依据法律法规

或标准条款

检测方法

重要程度或不合格分类

A类a

B类b

力学性能

规定塑性延伸强度

Rp0.2

GB/T

13788

GB/T

21839

GB/T

28900

●

抗拉强度

Rm

GB/T

13788

●

断后伸长率

GB/T

13788

●

最大力总延伸率

GB/T

13788

●

工艺性能

弯曲试验a

GB/T

13788

推荐性

GB/T28900

GB/T21839

●

反复弯曲试验

b

GB/T

13788

推荐性

GB/T28900

GB/T21839

●

尺寸

横肋中点高

GB/T

13788

推荐性

GB/T13788

横肋间距

GB/T

13788

推荐性

GB/T13788

重量偏差

/

GB/T

13788

推荐性

GB/T13788

●

表面质量

/

GB/T

13788

推荐性

GB/T13788

●

普通钢筋混凝土用钢筋进行

a

项目检验；预应力混凝土用钢筋进行

b

项目检验。

表4热轧钢筋检验项目及重要程度分类

序号

检验项目

指标

依据法律法规

或标准条款

检测方法

重要程度或不合格分类

A类a

B类b

力学性能

下屈服强度

a

GB/T

1499.2

GB/T

28900

GB/T

21839

●

抗拉强度

b

GB/T

1499.2

●

实测抗拉强度与实测下屈

服强度之比

c

GB/T

1499.2

●

实测下屈服强度与下屈服

强度特征值之比

d

GB/T

1499.2

●

断后伸长率

e

GB/T

1499.2

●

最大力总延伸率

f

GB/T

1499.2

●

工艺性能

弯曲试验A

GB/T

1499.2

推荐性

GB/T

28900

GB/T

21839

●

反复弯曲试验

B

GB/T

1499.2

推荐性

GB/T

28900

GB/T

21839

●

重量偏差

/

GB/T

1499.2

推荐性

GB/T

1499.2

●

金相组织

/

GB/T

1499.2

推荐性

GB/T

13298

●

表面标志

/

GB/T

1499.2

推荐性

GB/T

1499.2

注：a

极重要质量项目

b

重要质量项目。执行企业标准、团体标准、地方标准的产品，检验项目参照上述内容执行。

判定原则

若被检产品明示的质量要求高于本细则中检验项目依据的标准要求时，应按被检产品明示的质量要求判定。

若被检产品明示的质量要求低于本细则中检验项目依据的强制性标准要求时，应按照强制性标准要求判定。

若被检产品明示的质量要求低于或包含细则中检验项目依据的推荐性标准要求时，应以被检产品明示的质量要求判定，但应在检验报告备注中进行说明。

若被检产品明示的质量要求缺少本细则中检验项目依据的强制性标准要求时，应按照强制性标准要求判定。

若被检产品明示的质量要求缺少本细则中检验项目依据的推荐性标准要求时，该项目不参与判定，但应在检验报告备注中进行说明。

报告送达及异议处理

不合格产品检验结论即检即报。检验报告完成后应在7个工作日内送达，初检机构报送检验报告及相关资料，协助市场监督管理局将《产品质量监督抽查结论告知单》、检验报告等寄送至被抽查对象，并妥善保存送达记录。

如被抽查对象对抽查结果有异议，在收到检验报告15日内向承检机构或市场监管局书面提出复检申请，复检申请应事实清楚、诉求明确并提供充分的证明材料。确需复检的，由市场监督管理局统一组织复检，复检机构按规定进行复检，并将复检结果上报市场监督管理局。预期未提出异议的，视为无异议。

冷轧产品缺陷分析 篇2

随着经济社会各行各业对薄板的需求量的增加, 轧制高质量高性能的卷带薄板已经成为当今轧钢企业重要的工作方向。酸洗 - 冷轧联合机组是当今世界上技术最成熟、最先进的冷轧设备, 在机组中轧机工作辊因直接参与板带的轧制是其最关键设备, 轧辊的质量将直接影响到轧制线的机时产量和轧钢质量等, 本文结合安钢1 550 mm酸洗 - 冷轧联合机组生产实际情况论述了轧辊经常出现的各种缺陷, 对出现的轧辊缺陷进行分析并提出消除缺陷的方法及措施, 希望取得良好的应用效果。

1 安钢 1 550 mm 冷轧机组常见轧辊缺陷

目前出现的冷轧辊缺陷按照所产生的形态可以分成软点、轧辊表面剥落、内部裂纹和断辊等四大类。

1. 1 软点

轧辊表面的某些地方会显示出比轧辊表面其它地方硬度值变化较大情况。通常这些软点区域的硬度值要比基体材料的硬度低20 HS ( 肖氏) 。一般情况下软点区域用肉眼是分辨不出来的, 但是经过硝酸酒精腐蚀以后, 就会显示出来, 呈现一片暗色区域。在某些情况下, 软点瑕疵也可以保持有硬化情况和回火色 ( 蓝色/棕色) 。[1]

1. 2 轧辊表面剥落

轧辊表面剥落就是指轧辊辊身表面的某一区域从辊身上分离出来的现象。

1. 3 内部裂纹

内部裂纹是在轧辊的芯部存在的缺陷, 一般肉眼难以分辨, 但其在专业探测仪器下能够显示出轧辊内部组织结构的裂纹状态。

1. 4 断辊

断辊是轧辊的致命破坏形式, 主要产生部位是辊颈和辊面。

2 轧辊缺陷成因分析

从安钢冷轧酸洗带钢机组实际运行情况来看造成轧辊缺陷的因素是多方面的, 并且许多因素处于不稳定状态, 时有时无。如何在生产中摸索出掌握控制好这些不稳定因素, 消除不利因素对轧辊质量的影响, 保证轧辊能够以较稳定的无缺陷状态服务生产是我们目前亟待解决的问题。

2. 1 轧辊软点成因分析

在轧机运行过程中, 当轧辊的某个局部温度超过轧辊加工过程中承受的回火温度时, 软点就会产生。因为轧辊总体硬度值是来自于轧辊加工时回火温度的设定, 通常情况下, 回火温度越高, 轧辊硬度值就越低。因此, 轧制过程中, 当局部温度超过轧辊的回火温度时便会产生软点, 导致产生软点现象的一些潜在“热”源有: 断带、打滑、轧机故障 ( 卡钢或堆钢) 、不均匀的乳化液冷却喷淋、要轧制产品的厚度变化、冷却剂温度和轧机速度。如果避免任何一种这些潜在“热”源都会减少在轧辊表面软点的形成。

在软点产生的过程中, 随着轧辊局部温度的升高, 在轧辊的表面会产生应力, 这种应力的产生会导致在软点区域内出现热裂纹。随着轧机的不断运行, 热裂纹就会向内部弥散, 使剥落发生, 也可以说软点是轧辊产生表面剥落的第一个阶段。

2. 2 轧辊表面剥落缺陷分析

在轧制时由于钢带重叠、断带、甩尾等而发生的卡钢或打滑, 对辊面的接触区域造成热冲击, 使辊面产生不同程度的烧伤, 导致辊面出现应力集中等情况, 如果造成作用在轧辊上的轧制应力大于轧辊的抗拉强度, 表面裂纹就有可能在轧制周期内发生弥散, 导致剥落的产生。剥落不是突然发生的, 首先要寻找微裂纹的起源。根据微裂纹起源的位置, 主要分两类: 起源于表面裂纹的剥落和起源于内部缺陷的剥落。

( 1) 起源于表面裂纹的剥落 ( 辊身) ( 图1 - 实例)

( 2) 起源于内部缺陷的剥落 ( 图2实例)

两种起源剥落事故发生率如下 ( 表1) :

表面裂纹引发剥落的四个阶段及机理 ( 图3) :

A 微裂纹源; B 裂纹扩展; C 环状的疲劳痕迹; D 最终剥落

2. 3 内部裂纹形成原因分析

冶炼时硫、磷等微量元素控制不好或是没有采用电渣重熔 ( ESR) 的技术造成辊坯芯部存在夹杂, 此外, 在轧辊坯料淬火时会发生相变, 由奥氏体转变成马氏体时, 由于马氏体比容大, 淬硬部位的体积就会增大, 表层淬火后形成马氏体, 体积膨胀, 而内层芯部无此变化, 所以就会形成表层对辊身有一个使体积扩大的拉力, 这个拉力在金属强度薄弱区 ( 夹杂、疏松、白点) 很容易产生裂纹。

2. 4 断辊成因分析

产生断辊的主要原因是: ( 1) 制造缺陷。浇铸时有大量的夹杂物、缩孔存在, 热处理时工艺不对, 造成残余应力控制不均, 当工作应力和残余应力综合作用超过抗拉极限时, 则可能引起轧辊断裂。 ( 2) 设计和加工不当。在冷轧辊的设计和加工中, 截面尺寸发生变化的部位, 必须有足够的圆角, 防止应力集中。 ( 3) 辊颈的直径太小, 强度不够。 ( 4) 辊面和辊颈的硬度相差过大。 ( 5) 使用不当。在一般情况下, 断辊的原因是机械过载或操作不当, 如压下力过大、冷却液中断等操作失误。

3 轧辊缺陷预防措施及解决方法

3. 1 表面软点的预防及解决

尽量减少产生软点的条件和导致热震的条件, 减少在轧辊表面形成热裂的可能性。[2]通过磨床上的涡流探伤仪找出轧辊表面的软点区域, 粗磨结束后再次用涡流探伤仪对轧辊进行检测, 如果发现缺陷的脉冲信号大于设定的数值时, 则继续进行粗磨, 直至缺陷完全消除即脉冲信号小于设定的数值时为止, 只有在这种情况下才能对轧辊继续进行半精磨和精磨的磨削。

3. 2 轧辊剥落的预防措施

( 1) 缩短轧制周期, 以降低轧辊表面损伤的机会; ( 2) 控制轧制速度, 减少高速断带导致的轧辊缠钢; ( 3) 当轧辊轧制一定数量的带钢后, 表面有可能出现轻微的裂纹, 如不及时发现和修磨, 就会导致轧辊的表面剥落, 影响产品质量。这就要求轧机操作工人要及时检查, 按规定进行换辊。在轧辊上机之前, 可在磨削操作时消除引起疲劳剥落的各种因素, 如可适当增加轧辊的磨削量, 以便于将轧辊在线使用时所产生的疲劳层全部修磨干净。 ( 4) 每次磨削时都要对轧辊表面进行检测, 对轧辊表面存在的加工硬化层要完全磨削去除, 同时轧辊表面光洁度也要有所保证, 对于刚换下的轧辊, 因其承受了过大的轧制力, 辊身会存在内应力, 对于这种辊要暂停磨削待其应力消除后再进行工作。

3. 3 内部裂纹防范措施

对要上机的新辊要进行统一的专业仪器的探伤, 一旦检测发现轧辊存在内部裂纹, 立刻要求停止磨削, 同时与厂家联系更换, 不允许装配上线使用。

3. 4 断辊缺陷的预防与解决

( 1) 保证轧机的冷却和润滑系统正常工作。轧机在轧制过程中由于轧辊和带钢之间有很大的摩擦力所以轧制过程中便会产生大量的热量, 假如没有足够的润滑和冷却能力, 轧辊表面和带钢的温度就会迅速升高, 从而产生热划伤和粘连。因此, 要保证冷却液的流量、浓度和压力。

( 2) 加强对轧辊的探伤检测。目前所探伤手段有涡流、超声波和磁粉探伤, 涡流和磁粉主要检测表面缺陷, 超声波探伤可以发现内部的缺陷。工作中根据实际情况, 采取通过不同的探伤和几种探伤相结合的方法进行检测, 确保轧辊的质量。

( 3) 采用合理的轧制工艺。对于轧制力、压下量和张力等几项参数要合理选择, 避免轧机事故, 例如断带和带钢打滑等。轧机地面操作人员应提前将带钢过度变形的地方进行矫正, 在过焊缝时, 轧机要降低运转速度, 以防止焊缝不平对轧辊表面造成的冲击。

4 结论

( 1) 论述了安钢1 550 mm冷轧机组常见轧辊缺陷, 得出轧辊缺陷形态可以分为: 软点、裂纹、剥落、断辊等几类。

( 2) 对产生轧辊缺陷的原因进行分析, 提出预防措施和解决方法。

( 3) 通过有效的预防措施提高了轧机的轧制质量, 减少了断带情况, 延长了轧辊的使用寿命, 解决了生产中因轧辊产生的问题, 保证了产品质量的稳定可靠, 提高了生产效率。

参考文献

[1]严开龙, 孟文捷.马钢冷轧轧辊缺陷的分析及防范措施, 上海金属, 2007 (5) .

冷轧产品缺陷分析 篇3

关键词：铝合金；冷轧；孔洞

3003铝合金是以锰为主要合金元素的不可热处理强化防锈铝合金，加工成形性能、焊接性能、防腐蚀性能优良，因此被广泛应用于需要良好的成形性能、可焊性、高的抗腐蚀性，而又要求具有比1XXX变形铝合金高强度的工件，如厨具、食品及化工产品贮存处理装置，热交换器、压力罐、挂车顶棚、建筑围护件等领域。但3003铝合金冷轧板带由于生产流程长，精度高，很容易产生擦划伤、凹坑、起皮和孔洞等表面质量问题，而孔洞缺陷是3003铝合金冷轧板带中危害最大的缺陷之一。由于孔洞必须切除，从而使带卷的成材率降低，如果孔洞位于带卷中间而不易发现，将给下游工序或客户的生产带来严重影响。冷轧板带孔洞缺陷主要由扁锭夹杂、异物压入和轧辊异常引起。作者将对其产生原因进行分析，并提出改进措施。

1、试验方法

观察缺陷的宏观形貌并记录其特征，在缺陷明显处取样，并取对比样，用扫描电镜和X射线能谱仪对缺陷试样和对比样进行微观形貌和化学成分分析。

2、冷轧板带孔洞缺陷的成因分析

2.1 扁锭夹杂导致的孔洞缺陷分析

产品质量异议统计表明，扁锭夹杂是造成3003铝合金冷轧板带孔洞缺陷的主要原因。图1为某批次0.75mm厚3003冷轧带卷孔洞缺陷的宏观形貌。其特征为：孔洞沿轧制方向分布，呈不规则撕裂状，或呈月牙形，孔洞往往成串出现，大小不一，大孔洞附近还伴随着一些小孔洞。孔洞边缘没有明显的机械擦划伤，孔洞在板带的正、反面的大小、形貌相同，孔洞附近有起皮现象。图2为夹杂引起的孔洞缺陷的SEM形貌及能谱分析，表1为对应点的EDS化学成分分析结果。分析表明夹杂物主要是C、O化合物。而在未开裂区域取正常试样的EDS分析结果，C、O元素含量远远小于孔洞缺陷处。经调查，该批次3003冷轧带材所用锭坯是100%使用熔铸车间及热轧、冷轧车间的返回料生产。由于炉料的反复使用，熔体与大气、炉气以及炉衬材料反应，从而产生大量的C、O化合物夹杂。

夹杂物存在于扁锭中破坏了金属的连续性，其塑性差，成为扁锭及加工制品中的裂纹源[1]。随着轧制过程板带的减薄，在夹杂物与金属基体的界面处产生开裂，最后产生穿孔缺陷。

2.2 异物压入导致的孔洞缺陷分析

异物压入导致的铝合金冷轧板带孔洞缺陷呈单个或成串出现，孔洞形态不规则，大小不同。其产生的主要原因有：辊面粘附的异物脱落轧入铝板带表面；铝带卷在进入轧机前夹入异物进轧机后被轧入板带表面；外来金属等异物黏结在扁锭表面或扁锭测温热电偶滞留在扁锭内部，热轧时异物被一起轧制，冷轧减薄轧制后异物脱落形成孔洞；在热轧阶段，铝板侧边撞击轧机导尺，产生的撞击飞溅物（主要是合金碎块）掉落被压入铝板表面，合金碎块等异物比基体金属温度低，被压入基体中的合金碎块比基体硬，塑性变形困难[2]，当轧制减薄到一定厚度时，合金碎块等异物裸露出基体表面而脱落形成孔洞，或裸露的金属碎块及其与基体金属连接处发生断裂，破坏了金属的连续性从而形成孔洞缺陷。

图3是某批次0.7mm厚3003铝合金冷轧带异物压入引起的孔洞缺陷宏观形貌。观察其缺陷形貌，可看到该异物引起的孔洞沿轧制方向拉长，孔洞缺陷长达200mm，非常严重，孔洞形状不规则，尚未脱落的压入物长达70mm，与其周围金属基体有明显的色差，并有明显金属光泽。将压入物从孔洞中取出进行能谱分析，其主要成分为Fe、Cr和Ni，是与3003铝合金完全不相同的钢铁材质，见图4。经与扁锭测温热电偶的EDS分析结果对比，该压入物化学成分与热电偶化学成分相同。该孔洞缺陷的产生是因为折断的测温热电偶滞留在扁锭里，铝带板与热电偶塑性不相同，经过热轧、冷轧后，热电偶与基体金属分离、脱落后形成孔洞缺陷。

能谱分析]

2.3 轧辊异常导致的孔洞缺陷分析

轧辊异常导致的孔洞缺陷与铝板带材质无关，属于机械损伤类缺陷。轧辊异常主要指轧辊辊面缺肉或轧辊辊面粘附金属物。轧辊异常引起的孔洞缺陷其特征是孔洞在铝板带上周期性出现，孔洞距离板带边部均匀一致。该类孔洞缺陷往往在热精轧时板带表面就存在孔洞或粘伤缺陷。

轧辊异常导致的孔洞缺陷产生原因：当轧制润滑不良，或轧辊表面缺肉，使其表面粗糙度变大，此时如果铝板带越软，则板带与轧辊之间的摩擦系数增大，因板带与辊面摩擦的增大会产生越来越多的铝粉粘附在辊面并堆积，压入铝板带后形成周期性的孔洞缺陷。相比于其他原因导致的孔洞缺陷，该类孔洞缺陷在生产过程中很少发生。

3、冷轧板带孔洞缺陷的预防措施

扁锭夹杂是导致3003铝合金冷轧板带孔洞缺陷的主要原因，防止夹杂引起的孔洞缺陷，重点是提高铝合金熔体洁净度，防止非金属夹杂的产生，主要措施有：（1）熔铸所用原、辅材料的油污、泥土、灰尘和水分等必须清除干净；（2）合理配料，新、旧料比例要适当；（3）加强熔体净化处理，应采用炉内精炼、在线除气与在线过滤除渣相结合的熔体净化工艺，有效除气、除渣；（4）适当提高精炼温度和铸造温度，利于渣、铝分离和渣子上浮，以便将铝渣清除干净[3]。

针对异物压入孔洞缺陷的成因，其预防措施是：（1）扁锭应铣面，扁锭表面干净无异物；（2）扁锭均匀化退火热处理完成后，应将扁锭测温热电偶从扁锭测试孔洞中取出，测温孔洞位置靠近扁锭头、尾部，以便于在扁锭锯切头尾时切除，可防止热电偶滞留在扁锭内部引起板带孔洞缺陷；（3）提高轧制稳定性，避免铝板带在轧制过程中跑偏，加强轧机导尺维护。

轧辊异常引起的孔洞缺陷，可通过及时清理轧辊表面堆积的异物，定期检查辊道表面，及时处理轧辊表面缺陷等措施来有效预防。

4、结论

（1）扁锭夹杂、异物压入和轧辊异常是冷轧板带孔洞缺陷产生的主要原因。

（2）夹杂引起的孔洞缺陷呈不规则撕裂状断口，或呈月牙形，孔洞往往成串出现，大小不一，大孔洞附近还伴随着一些小孔洞。孔洞边缘没有明显的机械擦划伤，有时孔洞缺陷附近存在起皮现象。防止夹杂引起的孔洞缺陷，重点是提高铝合金熔体洁净度，防止非金属夹杂的产生。

（3）异物压入导致的铝合金冷轧板带孔洞缺陷呈单个或成串出现，孔洞形态不规则，大小不同。它的产生是因为扁锭本身原有的金属异物或在轧制过程中因各种原因掉落在板带表面的金属碎块轧入金属表面，在后续板带轧制减薄到一定厚度时，异物裸露出基体表面而脱落形成孔洞，或裸露的金属碎块及其与基体金属连接处发生断裂，破坏了金属的连续性从而形成孔洞缺陷

（4）轧辊异常引起的孔洞缺陷其特征是孔洞在铝板带上周期性出现，孔洞距离板带边部均匀一致。此类孔洞缺陷产生的几率小。

参考文献：

[1] 肖亚庆，谢水生，刘静安，等，铝加工技术实用手册[M].北京：冶金工业出版社.2005.

[2] 时羽，梁晓宁，等.LF板材表面轧制碎裂孔洞分析[J].黑龙江冶金，2007（2）：8-9.

注塑产品缺陷产生原因及处理方法 篇4

在注塑成型加工过程中可能由于原料处理不好、制品或模具设计不合理、操作工没有掌握合适的工艺操作条件，或者因机械方面的原因，常常使制品产生注不满、凹陷、飞边、气泡、裂纹、翘曲变形、尺寸变化等缺陷。对塑料制品的评价主要有三个方面，第一是外观质量，包括完整性、颜色、光泽等；第二是尺寸和相对位置间的准确性；第三是与用途相应的机械性能、化学性能、电性能等。这些质量要求又根据制品使用场合的不同，要求的尺度也不同。生产实践证明，制品的缺陷主要在于模具的设计、制造精度和磨损程度等方面。但事实上，塑料加工厂的技术人员往往苦于面对用工艺手段来弥补模具缺陷带来的问题而成效不大的困难局面。

生产过程中工艺的调节是提高制品质量和产量的必要途径。由于注塑周期本身很短，如果工艺条件掌握不好,废品就会源源不绝。在调整工艺时最好一次只改变一个条件，多观察几回，如果压力、温度、时间统统一起调的话，很易造成混乱和误解，出了问题也不知道是何道理。调整工艺的措施、手段是多方面的。例如：解决制品注不满的问题就有十多个可能的解决途径，要选择出解决问题症结的一、二个主要方案，才能真正解决问题。此外，还应注意解决方案中的辨证关系。比如：制品出现了凹陷，有时要提高料温，有时要降低料温；有时要增加料量，有时要减少料量。要承认逆向措施的解决问题的可行性。

1.6.1 塑料成型不完整

这是一个经常遇到的问题，但也比较容易解决。当用工艺手段确实解决不了时，可从模具设计制造上考虑进行改进，一般是可以解决的。

一、设备方面：

（1）注塑机塑化容量小。当制品质量超过注塑机实际最大注射质量时，显然地供料量是入不敷出的。若制品质量接近注塑机实际注射质量时，就有一个塑化不够充分的问题，料在机筒内受热时间不足，结果不能及时地向模具提供适当的熔料。这种情况只有更换容量大的注塑机才能解决问题。有些塑料如尼龙（特别是尼龙66）熔融范围窄，比热较大，需用塑化容量大的注塑机才能保证料的供应。

（2）温度计显示的温度不真实，明高实低，造成料温过低。这是由于温控装置如热电偶及其线路或温差毫伏计失灵，或者是由于远离测温点的电热圈老化或烧毁，加温失效而又未曾发现或没有及时修复更换。

(3)喷嘴内孔直径太大或太小。太小，则由于流通直径小，料条的比容增大，容易致冷，堵塞进料通道或消耗注射压力；太大，则流通截面积大，塑料进模的单位面积压力低，形成射力小的状况。同时非牛顿型塑料如ABS因没有获得大的剪切热而不能使黏度下降造成充模困难。喷嘴与主流道入口配合不良，常常发生模外溢料，模内充不满的现象。喷嘴本身流动阻力很大或有异物、塑料炭化沉积物等堵塞；喷嘴或主流道入口球面损伤、变形，影响与对方的良好配合；注座机械故障或偏差，使喷嘴与主流道轴心产生倾侧位移或轴向压紧面脱离；喷嘴球径比主流道入口球径大，因边缘出现间隙，在溢料挤迫下逐渐增大喷嘴轴向推开力都会造成制品注不满。（4）塑料熔块堵塞加料通道。由于塑料在料斗干燥器内局部熔化结块，或机筒进料段温度过高，或塑料等级选择不当，或塑料内含的润滑剂过多都会使塑料在进入进料口缩径位置或螺杆起螺端深槽内过早地熔化，粒料与熔料互相黏结形成“过桥”，堵塞通道或包住螺杆，随同螺杆旋转作圆周滑动，不能前移，造成供料中断或无规则波动。这种情况只有在凿通通道，排除料块后才能得到根本解决。

（5）喷嘴冷料入模。注塑机通常都因顾及压力损失而只装直通式喷嘴。但是如果机筒前端和喷嘴温度过高，或在高压状态下机筒前端储料过多，产生“流涎”，使塑料在未开始注射而模具敞开的情况下，意外地抢先进入主流道入口并在模板的冷却作用下变硬，而妨碍熔料顺畅地进入型腔。这时，应降低机筒前端和喷嘴的温度以及减少机筒的储料量，减低背压压力避免机筒前端熔料密度过大。

（6）注塑周期过短。由于周期短，料温来不及跟上也会造成缺料，在电压波动大时尤其明显。要根据供电电压对周期作相应调整。调整时一般不考虑注射和保压时间，主要考虑调整从保压完毕到螺杆退回的那段时间，既不影响充模成型条件，又可延长或缩短料粒在机筒内的预热时间。

二、模具方面

（1）模具浇注系统有缺陷。流道太小、太薄或太长，增加了流体阻力。主流道应增加直径，流道、分流道应造成圆形较好。流道或较口太大，射力不足；流道、浇口有杂质、异物或炭化物堵塞；流道、浇口粗糙有伤痕，或有锐角，表面粗糙度不良，影响料流不畅；流道没有开设冷料井或冷料井太小，开设方向不对；对于多型腔模具要仔细安排流道及浇口大小分配的均衡，否则会出现只有主流道附近或者浇口粗而短的型腔能够注满而其它型腔不能注满的情况。应适当加粗流道直径，使流到流道末端的熔料压力降减少，还要加大离主流道较远型腔的浇口，使各个型腔的注入压和料流速度基本一致。

（2）模具设计不合理。模具过分复杂，转折多，进料口选择不当，流道太狭窄，浇口数量不足或形式不当；制品局部断面很薄，应增加整个制品或局部的厚度，或在填充不足处的附近设置辅助流道或浇口；模腔内排气措施不力造成制件不满的现象是屡见不鲜的，这种缺陷大多发生在制品的转弯处、深凹陷处、被厚壁部分包围着的薄壁部分以及用侧浇口成型的薄底壳的底部等处。消除这种缺陷的设计包括开设有效的排气孔道，选择合理的浇口位置使空气容易预先排出，必要时特意将型腔的困气区域的某个局部制成镶件，使空气从镶件缝隙溢出；对于多型腔模具容易发生浇口分配不平衡的情况，必要时应减少注射型腔的数量，以保证其它型腔制件合格。

三、工艺方面

（1）进料调节不当，缺料或多料。加料计量不准或加料控制系统操作不正常、注塑机或模具或操作条件所限导致注射周期反常、预塑背压偏小或机筒内料粒密度小都可能造成缺料，对于颗粒大、空隙多的粒料和结晶性的比容变化大的塑料如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等以及黏度较大的塑料如ABS应调较高料量，料温偏高时应调大料量。

当机筒端部存料过多时，注射时螺杆要消耗额外多的注射压力来压紧、推动机筒内的超额囤料，这就大大的降低了进入模腔的塑料的有效射压而使制品难以充满。

（2）注射压力太低，注射时间短，柱塞或螺杆退回太早。熔融塑料在偏低的工作温度下黏度较高，流动性差，应以较大压力和速度注射。比如在制ABS彩色制件时，着色剂的不耐高温性限制了机筒的加热温度，这就要以比通常高一些的注射压力和延长注射时间来弥补。

（3）注射速度慢。注射速度对于一些形状复杂、厚薄变化大、流程长的制品，以及黏度较大的塑料如增韧性ABS等具有十分突出的意义。当采用高压尚不能注满制品时，应可虑采用高速注射才能克服注不满的毛病。

（4）料温过低。机筒前端温度低，进入型腔的熔料由于模具的冷却作用而使黏度过早地上升到难以流动的地步，妨碍了对远端的充模；机筒后段温度低，黏度大的塑料流动困难，阻碍了螺杆的前移，结果造成看起来压力表显示的压力足够而实际上熔料在低压低速下进入型腔；喷嘴温度低则可能是固定加料时喷嘴长时间与冷的模具接触散失了热量，或者喷嘴加热圈供热不足或接触不良造成料温低，可能堵塞模具的入料通道；如果模具不带冷料井，用自锁喷嘴，采用后加料程序，喷嘴较能保持必需的温度；刚开机时喷嘴太冷有时可以用火焰枪做外加热以加速喷嘴升温。

四 原料方面

塑料流动性差。塑料厂常常使用再生碎料，而再生碎料往往会反映出黏度增大的倾向。实验指出：由于氧化裂解生成的分子断链单位体积密度增加了，这就增加了在机筒和型腔内流动的粘滞性，再生碎料助长了较多气态物质的产生，使注射压力损失增大，造成充模困难。为了改善塑料的流动性，应考虑加入外润滑剂如硬脂酸或其盐类，最好用硅油（黏度300~600cm2/s）。润滑剂的加入既提高塑料的流动性，又提高稳定性，减少气态物质的气阻。

1.6.2 溢料（飞边）

溢料又称飞边、溢边、披锋等，大多发生在模具得分合位置上，如：模具的分型面、滑块的滑配部位、镶件的缝隙、顶杆的孔隙等处。溢料不及时解决将会进一步扩大化，从而压印模具形成局部陷塌，造成永久性损害。镶件缝隙和顶杆孔隙的溢料还会使制品卡在模上，影响脱模。

一 设备方面

（1）机器真正的合模力不足。选择注塑机时，机器的额定合模力必须高于注射成型制品纵向投影面积在注射时形成的张力，否则将造成胀模，出现飞边。

（2）合模装置调节不佳，肘杆机构没有伸直，产生或左右或上下合模不均衡，模具平行度不能达到的现象造成模具单侧一边被合紧而另一边不密贴的情况，注射时将出现飞边。

（3）模具本身平行度不佳，或装得不平行，或模板不平行，或拉杆受力分布不均、变形不均，这些都将造成合模不紧密而产生飞边。

（4）止回环磨损严重；弹簧喷嘴弹簧失效；料筒或螺杆的磨损过大；入料口冷却系统失效造成“架桥”现象；机筒调定的注料量不足，缓冲垫过小等都可能造成飞边反复出现，必须及时维修或更换配件。

二 模具方面

（1）模具分型面精度差。活动模板（如中板）变形翘曲；分型面上沾有异物或模框周边有凸出的橇印毛刺；旧模具因早先的飞边挤压而使型腔周边疲劳塌陷。

（2）模具设计不合理。模具型腔的开设位置过偏，会令注射时模具单边发生张力，引起飞边；塑料流动性太好，如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等，在熔融态下黏度很低，容易进入活动的或固定的缝隙，要求模具的制造精度较高；在不影响制品完整性的前提下应尽量安置在质量对称中心上，在制品厚实的部位入料，可以防止一边缺料一边带飞边的情况；当制品中央或其附近有成型孔时，习惯上在孔上开设侧浇口，在较大的注射压力下，如果合模力不足模的这部分 支承作用力不够发生轻微翘曲时造成飞边，如模具侧面带有活动构件时，其侧面的投影面积也受成型压力作用，如果支承力不够也会造成飞边；滑动型芯配合精度不良或固定型芯与型腔安装位置偏移而产生飞边；型腔排气不良，在模的分型面上没有开排气沟或排气沟太浅或过深过大或受异物阻塞都将造成飞边；对多型腔模具应注意各分流道合浇口的合理设计，否则将造成充模受力不均而产生飞边。

三 工艺方面

（1）注射压力过高或注射速度过快。由于高压高速，对模具的张开力增大导致溢料。要根据制品厚薄来调节注射速度和注射时间,薄制品要用高速迅速充模，充满后不再进注；厚制品要用低速充模，并让表皮在达到终压前大体固定下来。

（2）加料量过大造成飞边。值得注意的是不要为了防止凹陷而注入过多的熔料，这样凹陷未必能“填平”，而飞边却会出现。这种情况应用延长注射时间或保压时间来解决。

（3）机筒、喷嘴温度太高或模具温度太高都会使塑料黏度下降，流动性增大，在流畅进模的情况下造成飞边。

四 原料方面

（1）塑料黏度太高或太低都可能出现飞边。黏度低的塑料如尼龙、聚乙烯、聚丙烯等，则应提高合模力；吸水性强的塑料或对水敏感的塑料在高温下会大幅度的降低流动黏度，增加飞边的可能性，对这些塑料必须彻底干燥；掺入再生料太多的塑料黏度也会下降，必要时要补充滞留成分。塑料黏度太高，则流动阻力增大，产生大的背压使模腔压力提高，造成合模力不足而产生飞边。

（2）塑料原料粒度大小不均时会使加料量变化不定，制件或不满，或飞边。

1.6.3 凹痕(塌坑、瘪形）

因塑料冷却硬化而造成收缩凹陷，主要出现在厚壁位置、筋条、机壳、螺母嵌件的背面等处。

一 设备方面

（1）供料不足。螺杆或柱塞磨损严重，注射及保压时熔料发生漏流，降低了充模压力和料量，造成熔料不足。

（2）喷嘴孔太大或太小。太小则容易堵塞进料通道，太大则将使射力小，充模发生困难。

二 模具方面

（1）浇口太小或流道过狭或过浅，流道效率低、阻力大，熔料过早冷却。浇口也不能过大，否则失去了剪切速率，料的黏度高，同样不能使制品饱满。浇口应开设在制品的厚壁部位。流道中开设必要的有足够容量的冷料井可以排除冷料进入型腔使充模持续进行。点浇口、针状浇口的浇口长度一定要控制在1mm以下，否则塑料在浇口凝固快，影响压力传递；必要时可增加点浇口数目或浇口位置以满足实际需要；当流道长而厚时，应在流道边缘设置排气沟槽，减少空气对料流的阻挡作用。

（2）多浇口模具要调整各浇口的充模速度，最好对称开设浇口。

（3）模具的关键部位应有效地设置冷却水道，保证模具的冷却对消除或减少收缩起着很好的效果。

（4）整个模具应不带毛刺且具有可靠的合模密封性，能承受高压、高速、低黏度熔料的充模。

三 工艺方面

（1）增加注射压力，保压压力，延长注射时间。对于流动性大的塑料，高压会产生飞边引起塌坑应适当降低料温，降低机筒前段和喷嘴温度，使进入型腔的熔料容积变化减少，容易冷固；对于高黏度塑料，应提高机筒温度，使充模容易。收缩发生在浇口区域时应延长保压时间。

（2）提高注射速度可以较方便地使制件充满并消除大部分的收缩。

（3）薄壁制件应提高模具温度，保证料流顺畅；厚壁制件应减低模温以加速表皮的固化定型。

（4）延长制件在模内冷却停留时间，保持均匀的生产周期，增加背压，螺杆前段保留一定的缓冲垫等均有利于减少收缩现象。

（5）低精度制品应及早出模让其在空气中或热水中缓慢冷却，可以使收缩凹陷平缓又不影响使用。

四 原料方面：原料太软易发生凹陷，有效的方法是在塑料中加入成核剂以加快结晶。

五 制品设计方面：制品设计应使壁厚均匀，尽量避免壁厚的变化，象聚丙烯这类收缩很大的塑料，当厚度变化超出50%时，最好用筋条代替加厚的部位。

1.6.4 银纹、气泡和气孔

塑料在充模过程中受到气体的干扰常常在制品表面出现银丝斑纹或微小气泡或制品厚壁内形成气泡。这些气体的来源主要是原料中含有水分或易挥发物质或润滑剂过量，也可能是料温过高塑料受热时间长发生降解而产生降解气。

一 设备方面：喷嘴孔太小、物料在喷嘴处流涎或拉丝、机筒或喷嘴有障碍物或毛刺，高速料流经过时产生摩擦热使料分解。

二 模具方面：

（1）由于设计上的缺陷，如：浇口位置不佳、浇口太小、多浇口制件浇口排布不对称、流道细小、模具冷却系统不合理使模温差异太大等造成熔料在模腔内流动不连续，堵塞了空气的通道。

（2）模具分型面缺少必要的排气孔道或排气孔道不足、堵塞、位置不佳，又没有嵌件、顶针之类的加工缝隙排气，造成型腔中的空气不能在塑料进入时同时离去。

（3）模具表面粗糙度差，摩擦阻力大，造成局部过热点，使通过的塑料分解。

三 工艺方面

（1）料温太高，造成分解。机筒温度过高或加热失调，应逐段减低机筒温度。加料段温度过高，使一部分塑料过早熔融充满螺槽，空气无法从加料口排出。

（2）注射压力小，保压时间短，使熔料与型腔表面不密贴。

（3）注射速度太快，使熔融塑料受大剪切作用而分解，产生分解气；注射速度太慢，不能及时充满型腔造成制品表面密度不足产生银纹。

（4）料量不足、加料缓冲垫过大、料温太低或模温太低都会影响熔料的流动和成型压力，产生气泡。

（5）用多段注射减少银纹：中速注射充填流道→慢速填满浇口→快速注射→低压慢速将模注满，使模内气体能在各段及时排除干净。

（6）螺杆预塑时背压太低、转速太高，使螺杆退回太快，空气容易随料一起推向机筒前端。

四 原料方面

（1）原料中混入异种塑料或粒料中掺入大量粉料，熔融时容易夹带空气，有时会出现银纹。原料受污染或含有有害性屑料时原料容易受热分解。

（2）再生料料粒结构疏松，微孔中储留的空气量大；再生料的再生次数过多或与新料的比例太高（一般应小于20%）

（3）原料中含有挥发性溶剂或原料中的液态助剂如助染剂白油、润滑剂硅油、增塑剂二丁酯以及稳定剂、抗静电剂等用量过多或混合不均，以积集状态进入型腔，形成银纹。

（4）塑料没有干燥处理或从大气中吸潮。应对原料充分干燥并使用干燥料斗。

5）有些牌号的塑料，本身不能承受较高的温度或较长的受热时间。特别是含有微量水分时，可能发生催化裂化反应。对这一类塑料要考虑加入外润滑剂如硬脂酸及其盐类（每10kg料可加至50g），以尽量降低其加工温度。

五 制品设计方面：壁厚太厚，表里冷却速度不同。在模具制造时应适当加大主流道、分流道及浇口的尺寸。

1.6.5 熔接痕

熔融塑料在型腔中由于遇到嵌件、孔洞、流速不连贯的区域、充模料流中断的区域而以多股形式汇合时以及发生浇口喷射充模时，因不能完全融合而产生线状的熔接痕。熔接痕的存在极大地削弱了制品的机械强度。克服熔接痕的办法与减少制品凹陷的方法基本相同。

一 设备方面：塑化不良，熔体温度不均，可延长模塑周期，使塑化更完全，必要时更换塑化容量大的机器。

二 模具方面

（1）模具温度过低，应适当提高模具温度或有目的地提高熔接缝处的局部温度。

（2）流道细小、过狭或过浅，冷料井小。应增加流道的尺寸，提高流道效率，同时增加冷料井的容积。

（3）扩大或缩小浇口截面，改变浇口位置。浇口开设要尽量避免熔体在嵌件、孔洞的周围流动。发生喷射充模的浇口要设法修正、迁移或加挡块缓冲。尽量不用或少用多浇口。

（4）排气不良或没有排气孔。应开设、扩张或疏通排气通道，其中包括利用镶件、顶针缝隙排气。

三 工艺方面

（1）提高注射压力，延长注射时间。

（2）调好注射速度：高速可使熔料来不及降温就到达汇合处，低速可让型腔内的空气有时间排出。

（3）调好机筒和喷嘴的温度：温度高塑料的黏度小，流态通畅，熔接痕变细；温度低，减少气态物质的分解。

（4）脱模剂应尽量少用，特别是含硅脱模剂，否则会使料流不能融合。

（5）降低合模力，以利排气。

（6）提高螺杆转速，使塑料黏度下降；增加背压压力，使塑料密度提高。

四 原料方面

（1）原料应干燥并尽量减少配方中的液体添加剂。

（2）对流动性差或热敏性高的塑料适当添加润滑剂及稳定剂，必要时改用流动性好的或耐热性高的塑料。

五 制品设计方面

（1）壁厚小，应加厚制件以免过早固化。

（2）嵌件位置不当，应以调整。

1.6.6 发脆

制品发脆很大一部分是由于内应力造成的。造成制品发脆的原因很多，主要有：

一 设备方面

（1）机筒内有死角或障碍物，容易促进熔料降解。

（2）机器塑化容量太小，塑料在机筒内塑化不充分；机器塑化容量太大，塑料在机筒内受热和受剪切作用的时间过长，塑料容易老化，使制品变脆。

（3）顶出装置倾斜或不平衡，顶干截面积小或分布不当。

二 模具方面

（1）浇口太小，应考虑调整浇口尺寸或增设辅助浇口。

（2）分流道太小或配置不当，应尽量安排得平衡合理或增加分流道尺寸。

（3）模具结构不良造成注塑周期反常。

三 工艺方面

（1）机筒、喷嘴温度太低，调高它。如果物料容易降解，则应提高机筒、喷嘴的温度。

（2）降低螺杆预塑背压压力和转速，使料稍为疏松，并减少塑料因剪切过热而造成的降解。

（3）模温太高，脱模困难；模温太低，塑料过早冷却，熔接缝融合不良，容易开裂，特别是高熔点塑料如聚碳酸酯等更是如此。

（4）型腔型芯要有适当的脱模斜度。型芯难脱模时，要提高型腔温度，缩短冷却时间；型腔难脱时，要降低型腔温度，延长冷却时间。

（5）尽量少用金属嵌件，象聚苯乙烯这类脆性的冷热比容大的塑料，更不能加入嵌件注塑。

四 原料方面

（1）原料混有其它杂质或掺杂了不适当的或过量的溶剂或其它添加剂时。

（2）有些塑料如ABS等，在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应，使制件发生大的应变。

（3）塑料再生次数太多或再生料含量太高，或在机筒内加热时间太长，都会促使制件脆裂。

（4）塑料本身质量不佳，例如分子量分布大，含有刚性分子链等不均匀结构的成分占有量过大；或受其它塑料掺杂污染、不良添加剂污染、灰尘杂质污染等也是造成发脆的原因。

五 制品设计方面

（1）制品带有容易出现应力开裂的尖角、缺口或厚度相差很大的部位。

（2）制品设计太薄或镂空太多。

1.6.7 变色

造成变色的原因也是多方面的，主要有：

一 设备方面

（1）设备不干净。灰尘或其它粉尘沉积在料斗上使物料受污染变色。

（2）热电偶、温控仪或加热系统失调造成温控失灵。

（3）机筒中有障碍物，易促进塑料降解；机筒或螺槽内卡有金属异物，不断磨削使塑料变色。

二 模具方面

（1）模具排气不良，塑料被绝热压缩，在高温高压下与氧气剧烈反应，烧伤塑料。

（2）模具浇口太小。

（3）料中或模内润滑剂、脱模剂太多。必要时应定期清洁料筒，清除比塑料耐热性还差的抗静电性等添加剂。

（4）喷嘴孔、主流道及分流道尺寸太小。

三 工艺方面

（1）螺杆转速太高、预塑背压太大。

（2）机筒、喷嘴温度太高。

（3）注射压力太高、时间过长，注射速度太快使制品变色。

四 原料方面

（1）物料被污染。

（2）水分及挥发物含量高。

（3）着色剂、添加剂分解。

1.6.8黑斑或黑液

造成这种缺陷的原因主要是在设备和原料方面：

一 设备方面（1）机筒中有焦黑的材料。

（2）机筒有裂痕。

（3）螺杆或柱塞磨损。

（4）料斗附近不清洁。

二 模具方面

（1）型腔内有油。

（2）从顶出装置中渗入油。

三 原料方面：

（1）原料不清洁。

（2）润滑剂不足。

1.6.9 烧焦暗纹

一 设备方面：

注射热敏性塑料后，机筒未清洗干净或喷嘴处有料垫导致注射开始时排气不畅。

二 模具方面：

（1）排气不良。

（2）浇口小或浇口位置不当。

（3）型腔局部阻力大，使料流汇合较慢造成排气困难。

三 工艺方面：

（1）机筒、喷嘴温度太高。

（2）注射压力或预塑背压太高。

（3）注射速度太快或注射周期太长。

四 原料方面：

（1）颗粒不均，且含有粉末。

（2）原料中挥发物含量高。

（3）润滑剂、脱模剂用量过多。

1.6.10 光泽不好

一 设备方面：

（1）供料不足。

（2）换料时机筒未清洗干净。

二 模具方面：

（1）浇口太小或流道太细。

（2）型腔表面粗糙度差。

（3）排气不良或模温过低。

（4）没有冷料井。

三 工艺方面：

（1）机筒加热不均匀、机筒温度过高或过低。

（2）喷嘴太小或预塑背压太低。

（3）注射速度过大或过小。

（4）塑化不均匀。

四 原料方面：（1）原料未干燥处理。

（2）含有挥发性物质。

（3）助剂或脱模剂用量过多。

1.6.11 脱模困难(浇口或塑件紧缩在模具内)

一 设备方面：顶出力不够。

二 模具方面：

（1）脱模结构不合理或位置不当。

（2）脱模斜度不够。

（3）模温过高或通气不良。

（4）浇道壁或型腔表面粗糙。

（5）喷嘴与模具进料口吻合不服帖或喷嘴直径大于进料口直径。

三 工艺方面：

（1）机筒温度太高或注射量太多。

（2）注射压力太高或保压及冷却时间长。

四 原料方面：润滑剂不足。

1.6.12 翘曲变形

一 模具方面：

（1）浇口位置不当或数量不足。

（2）顶出位置不当或制品受力不均匀。

二 工艺方面：

（1）模具、机筒温度太高。

（2）注射压力太高或注射速度太快。

（3）保压时间太长或冷却时间太短。

三 原料方面：酞氰系颜料会影响聚乙烯的结晶度而导致制品

变形。

四 制品设计方面：

（1）壁厚不均，变化突然或壁厚过小。

（2）制品结构造型不当。

1.6.13 尺寸不稳定

一 设备方面：

（1）加料系统不正常。

（2）背压不稳或控温不稳。

（3）液压系统出现故障。

二 模具方面：

（1）浇口及流道尺寸不均。

（2）型腔尺寸不准。

三 工艺方面：

（1）模温不均或冷却回路不当而致模温控制不合理。（2）注射压力低。

(3）注射保压时间不够或有波动。

（4）机筒温度高或注射周期不稳定。

四 原料方面：

（1）换批生产时，树脂性能有变化。

（2）物料颗粒大小无规律。

（3）含湿量较大。

（4）更换助剂对收缩律有影响。

1.6.14 龟裂汽白

一 模具方面：顶出机构不佳。

二 工艺方面：

（1）机筒温度低或模具温度低。

（2）注射压力高。

（3）保压时间长。

三 原料方面：

（1）润滑剂、脱模剂不当或用量太多。

（2）牌号、品级不适用。

四 制品设计方面：制品设计不合理，导致局部应力集中。

1.6.15 分层剥离

一 工艺方面：

（1）机筒、喷嘴温度低。

（2）背压低。

（3）对于PVC塑料，注射速度过快或模具温度低亦可能造成分层剥离。

二 原料方面：

（1）原料污染或混入异物。

（2）不同塑料混杂。

1.6.16 肿胀和鼓泡

有些塑料制品在成型脱模后，很快在金属嵌件的背面或在特别厚的部位出现肿胀和鼓泡，这是由于未完全冷却硬化的塑料在内压力的作用下释放气体膨胀造成。解决措施：

（1）降低模温，延长开模时间。

（2）降低料的干燥温度及加工温度；降低充模速率；减少成型周期；减少流动阻力。

（3）提高保压压力和时间。

（4）改善制品壁面太厚或厚薄变化大的状况。

1.6.17 生产缓慢

（1）塑料温度高，制品冷却时间长。应降低机筒温度，减少螺杆转速或背压压力，调节好机筒各段温度。（2）模具温度高，影响了定型，又造成卡、夹制件而停机。要有针对性地加强水道的冷却。

（3）模塑时间不稳定。应采用自动或半自动操作。

（4）机筒供热量不足。应采用塑化能力大的机器或加强对料的预热。

（5）改善机器生产条件，如油压、油量、合模力等。

（6）喷嘴流涎。应控制好机筒和喷嘴的温度或换用自锁式喷

嘴。

冷轧产品缺陷分析 篇5

冷变形、连续退火之后的钢板在表面镀上一层均匀的锌层, 从而获得具有良好耐腐蚀性能钢板, 即镀锌板, 广泛应用于建筑、家电、汽车等行业。由于其生产工艺复杂, 工序繁多, 镀锌板可能会产生多种质量缺陷, 影响表面美观和用户使用。本文对镀锌板常见的滑移线、锌流纹、锌花不均三种缺陷进行原因分析, 并从实用性出发给出现场解决方法, 具有一定的指导意义。

2 原因分析及改进措施

2.1 滑移线

2.1.1 形貌特征。后续加工时在板面出现的线条状暗纹, 严重时有凸起和明显触感, 有时不清晰可见。

2.1.2 原因分析。在实际生产过程中, 滑移线主要是由以下原因造成的: (1) 平整率设置不合理。退火后的钢板经过一定量的平整变形, 产生了大量可移动位错, 使位错摆脱固溶C、N原子的束缚, 在较小的应力下就可以使变形继续, 这样就消除了屈服平台。在一定的平整度下, 屈服强度随着平整度的提高而下降, 直至降到最低点, 此时屈服平台消失;随着平整度进一步提高, 屈服强度又提高, 加工硬化不断增大, 变形能力降低, 加工性能降低。 (2) 自然时效。经过退火平整已经消除了屈服平台的镀锌钢板在室温下长期放置后, C、N原子又重新扩散至位错周围形成“柯氏气团”从而导致屈服平台重新出现。 (3) 人工时效。需要经过喷漆烘烤或覆膜加热等后工序的镀锌钢板在高温下重新出现屈服平台。

2.1.3 改进措施。[1]合理设置平整率, 既能够消除屈服平台, 又不至于使屈服强度过度上升, 降低材料成型性能。 (2) 采用罩式退火工艺, 与连退相比, 加热速度和冷却速度慢 (一般为20℃/h~40℃/h) , 保温时间长, 退火后钢中的C大量以Fe3C形式析出, N原子以Al N的形式充分析出, 大大降低钢中固溶原子的数量。 (3) 采用先进连退工艺, 如R—OA技术, 通过快速冷却和低温冷却, 提高Fe3C形核和长大的驱动力, 让固溶C以Fe3C的形式析出, 增加耐时效性。 (4) 热轧以较低温度加热板坯, 同时配合高温卷取工艺, 促进Al N和Fe3C的析出和长大, 有效减少钢板中固溶N含量。 (5) 采用超低碳无间隙原子钢, 钢中含有极低量的C、N元素, 同时Ti、Nb等强碳氮化物形成元素可以进一步固定C、N原子, 能彻底解决时效问题。

2.2 锌流纹

2.2.1 形貌特征。镀锌产品表面产生的间距性的、凸出的水纹状云痕纹, 通常有明显触感。

2.2.2 原因分析。锌流纹一般产生于气刀前或者气刀后。气刀前产生锌流纹的原因主要有以下几点:[1]锌液中铁含量较高, 消耗大量的锌和铝, 导致锌液黏度和表面张力增加, 锌液流动性变差。 (2) 锌液中铝含量偏高, 提高了镀锌层的粘附性, 增大锌液黏度和表面张力, 降低锌液对钢板的浸润能力, 延长镀锌时间; (3) 锌液中锑含量偏低, 降低了锌液黏度和表面张力, 增大锌液流动性和锌液对钢板的浸润能力, 缩短浸锌时间; (4) 锌液温度偏低, 影响了锌液在带钢表面的流动性, 温度越高, 流动性越好。 (5) 带钢入锌锅温度过低, 导致带钢表面多余的锌液在没完全回流到锌锅前就开始冷却凝固。气刀后产生锌流纹的原因主要如下:[1]带钢表面带走的锌液量大 (厚镀层时更容易出现) , 由于重力作用锌液继续向下流淌, 凝固后出现锌液流淌的痕迹; (2) 带钢入锌锅温度过高导致锌液在带钢表面冷却凝固时间延长, 带钢经过气刀后锌液在重力作用下继续回流; (3) 气刀喷嘴与带钢之间距离波动造成锌层厚度不均; (4) 带钢出锌锅后的抖动、沉没辊辊系压靠不合理、锌锅段带钢张力控制不当引起的带钢晃动等, 都会影响锌液回流的时间, 也会因为带钢表面受力不均导致锌层厚度不均从而产生锌流纹; (5) 镀锌原料基板板形不良。

2.2.3 改进措施。[1]调整锌液中各成分元素含量, 特别是铁元素含量、铝元素含量、铅元素含量至合理范围; (2) 调整锌液温度和带钢入锌锅温度至合理范围, 避免温度太低降低流动性, 也避免温度过高锌液来不及凝固经过气刀后回流; (3) 合理设置气刀喷嘴与带钢距离, 避免锌层厚度不均; (4) 调整锌锅机械系统稳定, 确保带钢受力均匀; (5) 确保来料板形符合标准要求。

2.3 锌花不均

2.3.1 形貌特征。带钢单面锌花大小不均匀或者上下表面锌花大小不一致。

2.3.2 原因分析。影响锌花均匀性最根本的原因是在锌花形核和长大的过程中受到的外部环境不一致所造成, 通常表现在带钢表面受力不均、粗糙度不均或者温度不均。当带钢表面受力不均时, 如气刀与带钢不平行, 两气刀角度差过大, 板面上受到的喷吹气体压力大的区域冷却速度快, 锌花来不及长大就已经凝固;压力小的区域冷却速度慢, 温度较高, 锌花尺寸较大。沉没辊、稳定辊磨损造成的带钢抖动、板形不好都会造成带钢表面受力不均。生产镀铝锌产品时, 带钢出锌锅后的冷却速度和退火炉内带钢温度波动导致温度低的区域锌花成核快、尺寸小, 温度较高的区域锌花成核慢、尺寸也较大。原料带钢表面粗糙度越大, 形核越多, 锌花越小;粗糙度越小, 形核越少, 锌花越大。粗糙度不均的原因主要有以下几种: (1) 沉没辊、稳定辊磨损造成的带钢抖动或沉没辊稳定辊转动不灵活, 造成带钢表面擦划伤; (2) 原料带钢表面洁净度差或在清洗段未清洗干净时, 在退火炉内钢板表面油脂未挥发就被碳化, 包在钢基铁颗粒的表面, 使还原过程很难进行, 造成带钢表面有过多的结晶点; (3) 炉辊表面结瘤, 炉内带钢划伤, 原板表面氧化铁皮增加都会使镀层表面粗糙度不均; (4) 原材料粗糙度不均。

2.3.3 改进措施。[1]调整好气刀与带钢的距离和平行度, 气刀角度一般在-4°~+1°之间最佳; (2) 提高锌锅机械系统稳定性, 控制来料板形, 避免带钢抖动; (3) 减少带钢表面擦划伤; (4) 提高清洗设备清洗能力; (5) 加强带钢出锌锅温度的控制保证板面温度的均匀; (6) 提高原料粗糙度均匀性。

结语

本文对热镀锌产品常见的三种缺陷进行了较为深入的理论分析, 并结合生产现场指出了容易造成这些缺陷的主要形成原因, 并给出了能够快速解决问题的指导措施, 具有较强的实用性。

摘要：本文主要介绍了滑移线、锌流纹、锌花不均三种镀锌产品常见缺陷, 描述了其形貌特征, 分析了主要形成原因, 并给出了具有操作意义的改进建议。

关键词：镀锌板,滑移线,锌流纹,锌花不均

参考文献