带钢褶皱的形成原因分析及对策 胡国红
我厂生产的冷轧板带，绝大部分都以软态交货，在所有软态产品的生产工艺流程中，几乎都要经过平整或拉矫。在实际生产中我们经常会遇到某些带钢经过拉矫以后，虽然板形质量得到改善，但表面却不同程度地出现褶皱或横褶纹缺陷，大部分褶纹通常还有手感，严重影响产品质量。从质检记录来看，这一问题一直长期困扰着我们，因此我们有必要对产生横褶纹的带钢的各种不同情况进行一番分析，以期找到解决办法。 我们使用的拉矫机属于连续拉伸弯曲矫直机。通过拉伸应力和弯曲应力的配合，使带钢产生一定延伸率并得到矫直。单独的拉伸应力只达到正常带钢屈服应力的1/5或更小。一般情况下，带钢进入弯曲辊之前只有弹性伸长，不产生塑性伸长，即不会产生屈服。部分带钢拉矫时局部产生的屈服横纹（横褶纹），这其实就是滑移线。这种现象在平整开卷或裁剪开卷也经常出现。这是因为带钢经过再结晶退火后有明显的上下屈服极限，在下屈服极限有很长的屈服平台，当带钢局部受到超过屈服极限的应力时，便会出现从弹性区到塑性区的突发转变，即带钢所承受的应力超出了其弹性极限，因而产生屈服，使带钢断面上产生不均匀和局部流动变形，这时就会出现滑移线（屈服横纹）。
出现屈服纹的原因很多：
一、退火粘带是产生褶皱的主要原因
无论是轻微的边部粘连或是面粘连，在开卷时都会由于开卷张力拉伸的原因，带钢局部产生过度的拉伸变形，进而产生屈服横纹，一部分横纹在开卷机和夹送辊之间就产生了，另一部分由于粘连使带钢局部出现死折印，在经过拉伸矫直后就出现屈服横纹，这种横纹经过拉矫后也很难消除。 二、来料边部有外翻或内扣变形
主要是退火时对流盘扇形板处带钢侧面受压产生的变形，尤其钢卷边部不齐的更易产生压边。由于卷重和装炉位置的原因，这种变形小吨位退火比大吨位退火的钢带要轻一些，上层的带钢比下层带钢要轻一些。这种外翻、内扣变形在开卷张力作用下就会出现屈服横纹，再经过夹送辊后，横纹会增多，而且明显。这种横纹方向无序、大小不一，经过拉矫后有部分能够减轻或消除。 三、拉矫前的边部质量
边部有裂口和毛刺等情况，会影响拉矫后钢带的边部质量，来料边部裂口或裁料毛刺高，都可能会在经过弯曲、矫平后出现屈服横纹，这种横纹比较短小，长度在5mm左右，一般不会超过10mm。
以上几种情况出现屈服纹的地方都是局部小范围的，而且边部居多。有一种偶发性的情况表现为固定规格范围的带钢在拉矫时，大面积地出现屈服纹，这种情况多出现在厚规格和窄规格的带钢中。经分析其原因是：拉矫时带钢温度高，或开大卷时因开卷机标高低，在转向辊、S辊就容易出长条皱纹状的屈服纹，由于前后S辊之间的张力较大，屈服纹有加剧的趋势。
正常拉矫带钢表面都会出现拉矫纹。一般情况下，带钢越薄拉矫后表面的纹路越细，带钢越厚拉矫纹路越粗。如果带钢经过平整后再拉矫，则带钢厚度对拉矫纹路的影响就不那么明显了，而且带钢表面的粗糙度要好于不平整就拉矫的带钢。
此外从拉矫机的角度来讲，带钢越窄，则S辊提供同样张力时，在带钢上产生的拉应力越大，使带钢产生屈服滑移线的倾向越大。对宽窄或薄厚不同的带钢，应给予大小不同的拉矫张力。
从带钢本身来讲，窄厚料在退火时，加热温度相对较高，保温时间相对较短，这种工艺趋势可能导致带钢内部晶粒粗大，也不利于晶格组织的均匀细化。粗大的晶粒组织在受到拉应力时，易出现不均匀的流动滑移。另外还有一种原因就是厚的带钢冷轧变形率小，引起晶粒偏大。最终导致带钢强度较低或各部分的强度差异，所以在拉矫时出现局部屈服横纹的机率也较大。
带钢轧制板型质量也影响屈服横纹的产生的一个重要因素，带钢出现浪形、边鼓等板型缺陷导致板面松紧不一，尤其是一边紧一边松时，紧边在拉矫时易出现屈服横纹。 针对上述原因，我们可以相应的采取一系列措施进行防范和控制：
首先，从退火前的各工序工艺操作着手尽量避免退火粘带，因为哪怕是轻微的边粘、面粘都可能造成屈服横纹。前段时间，岳工已经和我们提到过这一问题，并建议裁剪工序在松卷的时候将那些宽窄不均的料过一下刀，对头尾偏宽的地方进行预裁，以保证退火前钢卷的整齐度，这不失为一个避免压边粘带的有效办法。
当然造成粘带的原因多种多样，除了压边粘带以外，装炉前钢卷张力过大也是引起钢卷粘结的主要原因之一，张力过大或带钢表面粗糙度太小，造成层间密闭会使保护气体的气流循环不好而产生热阻滞，使带钢产生粘结；而板形不良也易引起张力不均，所以轧制工序要严格控制板形波浪，尤其是单边浪形；裁剪松卷时张力要适中。
乳化液中的铁粉等杂物过多，沾于带面经退火蒸发后残留于钢带之间，如吹除不尽，也会产生粘结。就退火炉自身而言，退火时温度过高也必然会引起粘结，装炉堆垛不合要求导致保护气体在炉内循环不良，造成炉温不均个别部位热阻滞严重，也易形成粘结；从退火工艺着手，我们也要适当调整退火温度和时间及装炉方法以减少带钢出现屈服横纹的倾向。当然钢质太软，钢中碳、硅含量低也会提高带钢的粘结倾向。这要求我们在各个环节都要认真对待，避免这些现象。
其次，对有产生横褶纹的料在拉矫前先进行平整，保证平整带钢的板形和表面质量。平整工序在开卷时也可能产生横褶纹缺陷，但平整的小压下量，一般可以将横褶纹缺陷消除。平整后的带钢已经有轻微的加工硬化，带钢强度增加，因此，再进行拉矫时就不会产生横褶纹。在拉矫工序要按照工艺操作规程给定合适的张力设定，升降速尽量平稳。对易出现屈服横纹的带钢采用小张力重复拉矫。拉矫时，带钢的温度高低也影响屈服纹的出现几率和产品最终拉矫纹路的粗细，温度越低拉矫纹路越细，所以应尽量在带钢温度降低时拉矫。
上面提到的这些方法我们在实际生产中都不妨一试，尽管可能不能达到完全消除横褶纹缺陷的目的，但我想这对生产实践具有一定的指导意义。各个工序都从自身做起，严格本工序工艺操作，对消除这一缺陷应能收到较好的效果。