目前國內電鍍鋅鋼板產品定位為汽車外板的機組共4條。為適應市場需求，提升本鋼產品市場競爭力，經過幾年技術攻關本鋼電鍍鋅機組已具備生產電鍍鋅汽車板的基礎。電鍍鋅單面鈍化汽車油箱板產品屬于汽車板配套零件而且用量較大，為盡快打開電鍍鋅汽車板市場，本鋼電鍍鋅機組將單面鈍化的汽車油箱板作為突破口。單面鈍化工藝作為新興工藝，生產要求超出本鋼電鍍鋅原有設計大綱，因此需要對電鍍鋅汽車油箱板單面鈍化生產工藝進行研究，解決如何實現單面鈍化工藝的問題；研究如何優化提速后的單面鍍工藝參數，解決電鍍鋅提速生產后單面鍍工藝參數不匹配的問題；研究如何提升未鍍面質量，解決單面鍍未鍍面表面質量問題，以達到批量穩定供貨的目的[1-3]。

1. 實現單面鈍化的創新性突破

由于汽車油箱板生產時只對下表面（鍍鋅面）進行鈍化，因此機組通過自主研發的獨特的涂輥投入、模擬“耐指紋”信號、管路切換等低成本方法突破機組原有設計限制，實現了單面涂覆的工藝需求，并形成獨特的生產要點。

1.1 涂機投入時的控制要點

單面涂覆投入鈍化時如果只投入下表面涂輥，涂機會出現程序錯亂，涂機下表面涂輥的轉速比無法和帶鋼線速度關聯，下表面涂輥只能低速旋轉，帶液量少，下表面涂輥與帶鋼之間缺少潤滑，造成涂輥磨損起砂，導致涂輥無法繼續使用。

針對這一問題，單面涂覆投入鈍化時在上表面料盤裝入清水，涂機上表面涂輥與下表面涂輥同時投入，保證涂機系統的準確性，然后將上表面涂輥與帶鋼手動控制分開，實現下表面單獨涂覆工藝。

1.2 鈍化管路的切換控制要點

汽車油箱板單面鈍化工藝與雙面鈍化不同，因此無法與電磁感應烘干機相關聯。在生產單面鈍化產品時，需要生產前給定“耐指紋”的模擬信號才能保證電磁感應烘干機的正常使用，因此需要對輸液和回流管路進行切換控制，避免混液情況出現。

1.2.1 罐體的輸液和回流管路的切換

如圖1(a)所示，所有鈍化管路全部為藍色油漆標記，黃色油漆標記均為“耐指紋”，注意切換一致性，防止混液：拆卸進料口和回流氣動閥頭，氣動閥由自動狀態轉變為手動狀態；氣動閥閥芯打開到常開狀態，保持鈍化液持續給液，如圖1(a)箭頭方向所示，保持閥柄方向與箭頭方向一致；保持此閥狀態直至生產結束；生產結束后，將此閥關閉并恢復回流氣動閥頭，閥門完成一個生產周期。

1.2.2 料盤的進料和回流管路的切換

如圖1(b)所示，所有鈍化管路全部為藍色油漆標記，黃色油漆標記均為“耐指紋”，注意切換一致性，防止混液：將藍色的鈍化進料和回流管固定在料盤上，將黃色“耐指紋”進料和回流管拆下安放到料盤下方，防止因安裝錯誤引起混液；保持此閥狀態直至生產結束。

2. 鈍化工藝體系的建立

由于鈍化液的固體成分含量比“耐指紋”低，并且機組速度提升，所以不能直接使用“耐指紋”產品的參數來對鈍化產品進行生產，需要建立單面鈍化產品的工藝參數體系，使鈍化膜厚控制在0.6~1.0 g/m2范圍內。研究表明，包角和轉速比由涂輥材質決定。為確定范圍，只需對提料輥和涂輥之間壓力與膜厚之間的關系進行實驗分析。

從表1實驗數據可知，當輥間壓力在1400~1600 N時膜厚均滿足0.6~1.0 g/m2的標準范圍，但從涂輥的使用時間可見，當輥間壓力在1400~1500 N時，涂輥的使用壽命更長，因此從節約成本的角度出發，輥間壓力的標準采用1400~1500 N，鈍化生產工藝參數如表2所示。

對鈍化樣板進行鹽霧實驗，鹽水濃度(50±5) g/L，測試溫度35 ℃。72 h才出現少量白銹，遠高于標準≥48 h（紅銹），鈍化產品耐鹽霧腐蝕性良好。鹽霧實驗結果如圖2所示。

3. 鋅重的控制及去枝晶裝置的應用

汽車油箱板鋅重標準為≥30 g/m2，為保證鋅重的合格率生產時一般設定為≥31 g/m2，對鋼卷頭、中、尾橫向的邊部、1/4處、1/2處測試鋅重，鋅重均勻且都在標準范圍之上，如圖3所示。

鋅重≥30 g/m2會在邊部產生輕微枝晶缺陷，后續沖壓加工時會造成磨具損傷，但如果將兩組去枝晶裝置全部投入，又存在造成邊部損傷的風險。本鋼電鍍鋅機組通過實驗發現只需投入17#電鍍槽處的去枝晶裝置即可滿足去除枝晶的要求，并且應用改造后的新型滑輪式去枝晶裝置還能有效保護好帶鋼邊部質量。2020年去枝晶裝置的改造被授權一項實用新型專利。

4. 單面鍍生產工藝

單面鍍生產時，電鍍槽上表面陽極板（除1#導電輥的陽極板）全部由工作位打開至等待位，并且不噴電鍍液。1#導電輥的陽極板要求閉合至工作位，作用是為上表面提供一個閃鍍層，確保上表面經過電鍍槽時不腐蝕。電鍍鋅機組經過改造，完成提速高效生產工作，需要對單面鍍的關鍵控制參數進行優化，保證單面鍍質量。

4.1 工藝控制關鍵點

4.1.1 閃鍍層

為了防止上表面氧化，1#導電輥陽極板為上表面提供一個隔絕空氣的閃鍍層。閃鍍層如果過厚，則之后的漂洗無法徹底將鍍層清洗掉，會造成鋅層殘留，使客戶無法使用。電鍍鋅機組將閃鍍層鋅重控制在0.3~0.5 g/m2。

4.1.2 鍍后漂洗電導率

為了洗去上表面的閃鍍層，需要在鍍后1級漂洗處加酸。如果加酸不夠，則無法洗掉閃鍍層，會造成鋅殘留現象。因而要求生產單面鍍前，鍍后漂洗的電導率要設定在70 mS/cm。

4.2 提速后的工藝優化

電鍍鋅通過感應烘干改造和電鍍段輥系和刮刀、噴梁的精細化、標準化管理，消除了由于提速而電流升高和擠干效果不良引起的導電輥粘鋅問題，使整體的工藝速度由原來的60 m/min提升到90~110 m/min，速度的提升促進了單位電流提高，使只涂油的電鍍鋅鍍層表面更加細膩、飽滿，提高了整體質量水平。伴隨著機組速度的提升，目前使用的鍍后漂洗電導率和閃鍍層參數已無法滿足生產要求，因此重新在90~110 m/min速度下組織實驗，結果如表3所示。

從表3實驗數據得出，當閃鍍層設定在0.4 g/m2、鍍后1級漂洗設定在75~80 mS/cm時，帶鋼在機組速度90~110 m/min下，未鍍面質量良好，無鋅殘留和發黃缺陷產生。

通過參數優化實驗，成功解決了速度提升后未鍍面的質量問題，為批量穩定生產汽車油箱板打下了堅實的基礎。

5. 汽車油箱板未鍍面的質量提升

在汽車油箱板生產過程中，主要存在未鍍面銹點和未鍍面局部發黃缺陷影響產品質量。而未鍍面既是鋼卷的上表面（外圈）又是油箱的外表面，客戶對其質量要求較高，因此電鍍鋅機組主要針對這兩項重點缺陷的消除進行攻關。

5.1 銹點缺陷的消除

銹點缺陷出現在未鍍面（上表面）并且無周期規律，導致原因查找困難，但是在生產一個班次后，逐漸減輕并消失。電鍍鋅機組通過生產實時跟蹤確定其為電鍍槽內部產生，但通過調整噴梁角度、擠干輥壓力、甩槽、升降速等方式均未取得有效改善。

繼續對銹點進行觀察，發現銹點顏色偏紅，懷疑其成分異常，通過取樣檢驗，發現銹點處含銅量較高，因此判斷銹點是由于陽極板母排上的殘液滴落導致。針對這一情況，電鍍鋅機組采用“預先處理將缺陷消滅在搖籃里”的理念，生產汽車油箱板前機組進行計劃停機，對18個電鍍槽的陽極板母排用水沖洗清理，并靜置30 min，再啟車進行生產。已經連續6月未再出現銹點缺陷，達到攻關的預期效果。

5.2 局部發黃缺陷的消除

汽車油箱板的生產過程中，由于需要將未鍍面的閃鍍層清除，因此需要在鍍后漂洗1級加入硫酸，在進行擠干和水清洗，但總會出現未鍍面殘留酸液，導致局部發黃并且未鍍面整體偏暗。

針對這一問題，利用酸堿中和的原理，在四級漂洗時按照前五卷每卷加500 g堿粉、之后每兩卷加入500 g堿粉的頻率進行操作，能夠有效避免未鍍面氧化發黃發暗的情況，還原冷軋基板本來顏色和光澤，提升單面電鍍產品的表面質量，降低產品的降級率。

5.3 涂油不均的消除

電鍍鋅汽車油箱板后處理一般為鈍化加涂油，涂奎克油進行防銹。針對電鍍鋅汽車油箱板涂油不均問題進行了原因分析，主要由于電鍍鋅機組停機時間較長，導致管路和刀梁堵塞引起涂油不均問題。針對這一問題，優化電鍍鋅生產計劃，將汽車油箱板集中在每批次前期生產，保證涂油的持續性；在每批次生產結束后，立即對涂油機的管路和刀梁進行徹底清理，避免凝結情況產生。

6. 結束語

通過對單面鍍生產工藝的優化、單面鈍化生產工藝的建立，電鍍鋅機組突破原有設計限制，具備了批量穩定生產高質量汽車油箱板的能力，汽車油箱板的產品質量得到長足進步，已實現對通用五菱、長安汽車、佛山大眾批量供貨，目前電鍍鋅汽車油箱板質量零異議，客戶使用較為滿意。

文章來源——金屬世界