气刀缺陷分析及改进措施

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二冷轧镀锌机组锌锅辊系，气刀问题分析研究

作者：李金钟

来源：《科学与财富》2019年第24期

摘 要：锌锅辊系，气刀是冷轧热镀锌生产线的核心设备，它们性能的好坏直接影响到镀锌板的表面质量及热镀锌线的产品成材率。二冷轧热镀锌生产线的锌锅辊系，气刀设备由德国FOEN公司提供，武汉立通公司负责辊系修复工作，通过学习德国FONE公司提供的资料和武汉立通公司所提供的修复数据，以及在现场设备维护的过程中所遇到的问题，看见的现象，对锌锅辊系，气刀设备从性能原理、工艺参数、常见故障以及处理方法等方面进行了分析研究。

关键词：锌锅辊系；气刀 轴瓦； 耐磨轴套； 气动系统

一、锌锅辊系，气刀简介

二冷轧三条热镀锌线的锌锅辊系，气刀设备均由德国FOEN公司提供，是世界上最为先进的镀锌设备之一，它在整个热镀锌线上有着举足轻重的作用。

在热镀锌生产线工艺流程中，带钢是通过加热炉的热处理后，由炉鼻子进入锌锅，经过沉没辊的转向，在稳定辊和校正辊的共同作用下，最后由气刀进行吹扫，完成带钢热镀锌过程。其工作示意图如下：

二、气刀刮锌原理分析

从气刀喷出的气体形成一个扁平形的气流，如果不考虑边缘效应的影响，在气流内部某一点气体的流速在气刀的长度方向上是没有分量的，只有垂直方向和向前方向的两个分量，因而是一种二维喷射。

气流从气刀内喷出后按其流动特性可分为三个区域：从气刀距离钢带1/3距离的区域，气流主要是向前喷射，并向外扩散，叫二维自由喷射区。当气流接近钢带，受到钢带的作用就分成两种情况，气流中心部分的气体对钢带产生撞击作用，在钢带反作用力的作用下，改变原来的方向，沿着钢带表面向下流动，叫二维壁面冲击喷射区。而在气流上下外侧的气体，在自由喷射过程中受到外围气体的阻力作用较强，速度衰减很快，到达钢带附近时相对速度很低，再加上壁面冲击喷射区在钢带表面形成的气垫的作用，这部分气体无法撞击钢带表面，只受到气垫的反作用就发生速度方向变化，返回周围环境中，这个区域叫做二维冲击喷射区。由于气刀大多带有一定的负角度，即气流是向下倾斜冲击钢带的，因而二维壁面冲击喷射区主要分布在向下的方向，而向上的气流完全沿着钢带表面流动的较少，主要形成的是冲击喷射区。 龙源期刊网

铝活塞针状气孔缺陷分析及改进措施

随着现代汽车工业的发展，对汽车发动机性能的要求越来越高，其中之一便是活塞件的质量和性能。铝活塞针状气孔缺陷是常见的质量问题，影响着活塞的性能和寿命。本文将对铝活塞针状气孔缺陷进行分析，并提出改进措施。

铝活塞针状气孔缺陷是指在铝活塞体表面出现像针头一样细小的孔洞。这种缺陷会破坏活塞的密封性能，进而影响发动机的工作效率和寿命。针状气孔缺陷的形成原因有很多，主要包括以下几点：

1.铸造工艺不合理。例如，过热或过快的浇注，会导致铝合金局部温度过高而形成烧孔。另外，如果压力不均匀，会导致铝合金疏松而形成气孔。

2.原材料质量问题。如果铝合金中含有过多的杂质，容易形成气孔。

3.表面处理不当。如化学处理过程中的过度腐蚀，会导致铝活塞表面形成气孔。

为了解决铝活塞针状气孔缺陷的问题，可以采取以下改进措施：

1.优化铸造工艺。需要在铝活塞铸造过程中加强质量控制，控制铸造温度和压力，确保铝合金均匀受热和均匀压实。

2.加强原材料筛选。对于原材料中的杂质和缺陷需要进行筛选，提高原材料的质量。

3.优化表面处理工艺。在进行表面处理过程时，需要对所用的处理剂和工艺进行科学配方，合理控制处理时间和温度，避免过度腐蚀。

除了上述措施外，还可以考虑采用新的材料和工艺来解决针状气孔缺陷问题。目前，有些厂家正在研发新型活塞材料，这些材料能够有效减少针状气孔缺陷的发生。此外，一些高端厂家还采用了先进的成型工艺，例如粉末冶金以及熔覆等工艺，进一步提高了活塞的质量和性能。

２恭爹　山西冶金　ＳＨＡＮＸＩ　ＭＥ　ｒＡＬＬＵＲＧＹ　Ｔｔａｌ　ｌ２４　Ｎｏ．２，２０１０　

文章编号：１６７２—１１５２（２０１０）０２－００５１—０２　

热轧钢筋剪切缺陷分析与改进措施　

焦忠强　（首钢长治钢铁有限公司，　甄晚青　

山西长治０４６０３１）　

摘要：针对产生热轧钢筋剪切缺陷的原因进行了剪切过程和生产工艺分析，得出终轧温度过高、冷却强度不　足及不均匀是其重要影响因素。并提出改进措施，总结措施实施后取得的良好效果。　关键词：热轧钢筋质量缺陷　剪切温度改进措施　中图分类号：ＴＧ３３５．１１　文献标识码：Ａ　收稿日期：２０１０－０１－２５　

长钢轧钢厂二车间是年产普碳钢和低合金钢筋　

５５万ｔ的半连轧棒材车间，轧机布局为　５５Ｏ　ｈａｍ×　１＋￣４３０ｒａｉｎｘ４＋￣３３０ｍｌｌｌｘ４。产品规格为　２２ｒａｉｎ、　２５　ｎｕｌｌ、　３２　ｍＩｎ，其中热轧钢筋产量占到７５％以　上。２００９年以来，为进一步提高热轧钢筋产品质量，　

在分析现有工艺条件下，对剪切质量缺陷进行了攻　

关改进。　

现代建筑中钢筋对焊技术日益广泛应用，为此　对热轧钢筋端头断口剪切质量提出更高的要求。热　

轧钢筋剪切缺陷在焊接时造成端头对中性差、焊合　面减少、焊接效果降低，将影响建筑工程质量。热轧　

钢筋剪切缺陷主要有：端头弯曲、端头压扁、切口毛　刺、斜切口。　

１剪切过程分析　１．１　５００　ｔ冷剪机技术参数（见表１）　

表１　５００ｔ冷剪机技术参数　剪机形式　下刃固定曲轴连杆式　最大剪切力／ｋＮ　５０ｏ　剪切频率（次・ｒａｉｎ　）　２０　剪切温度，℃　常温一３００　剪切范围／ｎｕｎ　ｌ２—３２　剪刃形状　平行刀刃　剪刃材质　刀具钢　剪刃尺寸，ｍｍ　９５０×１２０×６０　

１．２剪切与弯曲的关系　

钢筋剪切实质是金属的塑性变形过程，剪切过　

程由压人变形和剪切滑移两个阶段组成。当剪刃压　

人钢筋后，上下剪刃对钢筋的一对压力形成力偶，此　力偶使钢筋转动，并导致钢筋弯曲。在压人变形阶　

蓝宝石衬底表面缺陷成因分析与改进措施

作者：刘建飞 周志豪 吴丽琼 黄建烽

来源：《工业技术创新》2020年第03期

摘 要： 蓝宝石衬底在实际量产中，约10%～15%会产生表面缺陷，导致成品返工或报废，经济损失较大。分析实际量产作业中设备与工艺过程，探究和比较刮伤、坑洞、气泡、颗粒、崩角、色差共6种表面缺陷的失效模式，提出了技術和工艺改善措施。在检测方式上，对比了接触式及非接触式检测工具与原理，探讨了各自的分辨率与呈现方式，为得到更有效的改善技术和工艺奠定了基础。过程改进后，量产作业表面缺陷占比降低至5%～8%。若要实现更低的表面缺陷占比，需进一步改良工艺过程和机台硬件配置。

关键词： 蓝宝石衬底;表面缺陷;量产;失效模式;接触式检测;非接触式检测

引言

蓝宝石（α-Al2O3）作为发光二极管（LED）中常见的一种衬底材料，具有硬度高、熔点高、光透性好、热稳定性好和化学性质稳定等特性，至今已发展至6寸以上尺寸且具备量产的工艺能力。衬底表面质量对后续的图形化处理（PSS）与GaN外延层的生长有很大的影响，因此需要优异的衬底加工工艺，以获取高质量衬底基片[1]。

蓝宝石衬底制备过程中，常见的外观缺陷主要有刮伤（Scratch）、坑洞（Pits）、气泡（Bubbles）、颗粒（Particle）、色差（Color defect）以及崩角（Chipping）等。李强[2]详述了硅衬底表面缺陷的产生原因及改善措施，从而在量产条件下提升了硅衬底制备能力及表面质量。而目前对于蓝宝石衬底表面缺陷的研究，多处于检测与分析阶段。实际量产中，约10%～15%会产生蓝宝石衬底表面缺陷，导致成品返工或报废，造成严重经济损失，故需深入讨论缺陷的失效模式，以改善衬底表面质量，提高成品率。

本文使用KLA-Tencor Candela CS20R以及SEM SU8010等检测设备，对蓝宝石衬底量产时常见的表面缺陷进行检测、分类和分析，并结合现有条件提出有效的改善措施，从而提升量产能力，改善成品表面质量。