总第301期
2021年第1期HEBEI METALLURGY
Total No.301 20211Number1
热镀锌汽车板卷渗油的原因分析及改善
张跃强
（鞍钢蒂森克虏伯汽车钢有限公司，辽宁大连11661）
摘要：介绍了热镀锌汽车板卷渗油后的表面特征以及给汽车主机厂环境和生产带来的不利影响；分析了原料板形、钢卷板边部尖端放电效应、钢卷卷取张力、存储温度和时间以及吊装运输等因素对热镀锌汽车板卷渗油造成的影响，同时提出了控制措施。通过深入研究，提出了将防锈油桶加热至35t以上，防止油品中触变剂低温析出；规范涂油操作，防止不同油品掺混；制定橡胶挤压车昆检查和更换周期，减少其磨损对渗油影响的深度解决方案。同时指出，引起热镀锌汽车板卷渗油的原因很多，应全面分析和甄别，积极采取相应的管控措施加以解决。 关键词：热镀锌；汽车板卷；防锈油；渗油
中图分类号:TG123.4文献标识码:B文章编号：1006-5008（2021）01-0063-05 doi：10.1630/j.chki.13-112.2021.011
CAUSE ANALYSIS AND IMPROVEMENT OF OIP LEAKAGE IN HOT DIP GALVANIPED AUTOMOBIPE SHEET COIP
油流指示器
Zhang Yue/iang
(Ansteel Thysse/Kkipp Automotive Steel Co.,LtU.,Dalian,Liaoning,116600)
Abstract：This papes introduces the syrfacc characteristics of hot-df galvanized antomobile coil aftes oil leakape and the adverse effects on the e/vConme/t and production of antomoPile main engine plant；analyzes the influence of raw material shape,edge hn dischake effect of steel coil,coiling tension of steel coil,stok ape temperature and hme,hoisting and transyortation and otUer factors on the oil leakape of hot-din galvanized antomoPile coil,and puts forwark the control meesyres.Through research,the dee/solutions are put forwark including heating the antirost oil barret above35t to prevent the thixotropic ape/t from se/arahng out at low temperature；standarkizing the oil coating operation to prevent the mixing of different oil products-formulating the insyection and rehlaccme/t chcle of rybbef extrvsion roll to reduce the impactits weak on oil leakape.At the same hm
e,it is pointed out that there are many censes of oil leakape in hot-din galvanized antomobile sheet coil,which should be comprehensively analyzed and screened,and corresyonding control measyrcs should be actively taken to solve the proPlem.
Key Words：hot din galvanizing；antomoPile coil；antirost oil；oil leakape
0引言
伴随着国内汽车经济的快速、持续稳定地发展，国内汽车用钢行业在今后一段时间将会保持快速发展态势[]o当汽车用热镀锌钢板处于潮湿的环境中，特别是当空气中含有CO.,SO.等酸性物质时，镀锌层表面很快会生成质地疏松的白锈。在热镀锌
收稿日期：2020-1-03
作者简介：张跃强（184-），男，工程师,2009年毕业于河北理工大学金属材料工程专业，现在鞍钢蒂森克虏伯汽车钢有限公司从事产品技术服务和新产品新技术推广工作，E-mail：zhangyueqiang@ 钢板的表面涂覆一定量的防锈油，对钢板的后续转运、存贮过程防止钢板生锈起着至关重要的作用。现有涂油工艺，采用涂油质量好、节油效果显著、工 作可靠、维护费用低和操作环境好的静电式涂油方式⑵。选择运动黏度较低的轻质润滑油作为基础油，既能满足静电涂油机的使用要求，
又能减少缓蚀剂分子热运动的阻力，从而容易吸附在油-金属界面上⑶。同时，现代化的汽车主机厂对于热镀锌钢板的表面质量、包装及环保等提出了更高的要求，不 允许钢卷存在渗油问题。为此，汽车板生产企业必须查钢卷渗油的原因，制定合理的改善方案，提升
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总第341期HEBEI METALLURGY
产品质量，满足汽车主机厂的使用要求。
1防止 卷渗油的重要性分析
产、卷取和包装完毕的热镀锌汽车板卷，防锈
油均匀地分布在钢板的。一旦卷料边部出
渗油，就钢部原本依靠油膜张力处于平
衡状态的油膜了破坏，为寻求油膜再平衡，防锈
油流动渗出钢卷边部（图1）o此时钢板的防锈
油已经不再均匀分布，出现了大小不一、形状不规
、分规律的油斑。借助光线能够肉眼观J
膜分的形和膜的。
图1卷料渗油照片
Fig.1Photo of coil oil leakape
1.2汽车主机厂的环境保护及环保要求
热镀锌板卷在机厂的开卷落料线拆
解包，发生渗油的钢卷防锈在塑料
包装的底部（图2）o渗出的防锈油对周围的影
响主要包括2个方面：
（1）污染机厂整洁十净的工厂环境，增
加现场班组清洁、清扫的工作量。
（2）机厂处置含油废弃物的任务量
和压力。
图2卷料渗油残油包装
Fig.2PzcVane of resibuzi oil in coil
汽车主机厂对钢板涂油参数的要求如表1
所示。
表1某汽车主机厂的钢板规格及涂油参数
Tab.1Steel plate syecificc/on and oiling
parameters of an antomobile main epgine factory
+丄规格
钢种
/m m x mm 交货卷重
/t
涂油量/
(g/m2)
油品型号
DC57D+Z0.5x14905〜200.9FUCHS-4107S 1.2汽车主机厂的冲压制造要求
目前国际先进的汽车主机厂的开卷落料线和冲压线普遍除效率更高、投资和维护成本更低的十式清洗机（图3）4]。边部渗油的钢卷，拆包过易沾染外界污染物，造成不，污异物残留板料表面，影响冲压零件表面质量。
图3干式清洗机
Fig.3Dry cleaning machine
汽车用热镀锌钢卷发生渗油后，极易引发油斑的出现。在光线照射下暗不同的油斑，会十压线线首的“末料检测装置”。在各 盘（图4）20〜30张板料时2末料检测装置”误判，导致托盘带料推出，冲压线生产中断或暂停，影响冲压线的连续生产和尾料的处置分配。
图4某汽车主机厂的托盘
Fig.4Pallet of an antomobile main epgine factory
2导致热镀锌钢卷渗油的因素分析及控制方案2.2原料板形
凸度是热轧、冷轧带钢产品保障成品平直度的指标。尤其冷轧原料的热轧带钢，有的凸度有冷轧成品板形的Io 冷轧带钢的绝对凸度依据宽度中点厚度与距带钢边缘40mm处的厚度值计算得出，一般为0.02〜003mm。由于带钢和轧辐接触产生轧辐压扁，在带钢宽度边缘处的压扁过渡段使带钢边部减薄（图5）3]，形成距边部0〜4cm的厚度减少（边降:，一般降宽度会在热镀锌成品后进行定宽除。
冷轧钢板凸度的存在，钢板经热镀锌后
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凸度形貌会仍然存在，致使在静电涂油后，热镀锌钢板边部的油膜厚度相对较厚，油量存储大。一旦受外界因素影响，防锈油容易渗出钢卷，造成钢卷渗的发生。
图5带钢凸度及边部减薄
Fig.5Strip crown and edge thinning
控制方案：随着大型联合钢铁企业装备能力的升级，自动平的提高以及生产工艺的优化，冷轧成品板料的凸度和板形相对成熟，但是受热轧和冷轧生产工艺的限制，板料凸度不能完全消除。2.2钢板边部尖端放电效应
常规的静电涂油过程中，从刀梁狭缝中流出的相互排斥，形成油雾，在电场的下，沿力线流锌板，在镀锌板
放电，便形成了均匀的油膜。，在钢板的边缘，在尖端放，电荷的，致使大量的油雾在钢板边缘，3，钢缘油量较大，容易受外界影响产钢渗。
:
（1保梁最优的工作状态：检查涂油刀唇是否有损坏或碰伤，如果刀唇损影响使，更换刀梁⑹。
（2）将涂油机咼压电极由负/负，改造成一正一负（图6），减弱尖端放电效应，降低边部涂油量。
（3）加长机刀梁的长度（图7），使钢板边部涂油量 均匀，避免钢板边部防锈油的。
改造前：涂油机上下刀梁改造后：涂油机上下刀梁
高压电机为负/负高压电机为正/负
图6涂油机刀梁高压电极改造
Fig.2Lengthening transformation of oiler knife beam
2.3钢卷的卷取张力
目前，大多数镀锌机组采用卷筒涨缩式张力卷取机⑺。张力的大小影响{的质量，比如塔型卷和塌卷等。张力过大容易料边部的防锈油挤压渗出，导致钢卷渗，尤其是厚度薄、宽度大的钢易发生。
：在张力的基础上降低10%，减少钢卷渗油发生率（表2）o
Tab.4Improvement ef fe ct of coil oil leakape when coiling tension C reduced by10%表2卷取张力降低10%的卷料渗油改善效果
钢种规格/mm x mm卷取张力/daN 统数量
飞星晒图机
t
渗/卷
渗油率/%
严重等轻微
DC57D+Z0.5x163042001004122935 DC57D+Z0.5x1630380010011011
水性墨水2.2钢卷存储温度和存储时间
钢卷的存储温度过高（一般认为大于35t），将使防锈油中的触降低，导致钢卷渗油。钢卷的存储如果大于2上，受重力因素的影响，钢防锈油随存储的增长，防锈：向钢卷6点，也同样容易出现钢卷渗油。
控制方案：钢卷存储在干燥阴凉处，设置先进先出的使用顺序。
2.5运输和吊装钢卷过程
运输和吊装钢卷的过程，会将钢卷多次进行吊起、码放，甚至在运输过程中造成晃动。钢卷与存储座的多次接触，在钢部5点钟和7点'向，
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可能会在外力施加的过程引起钢卷内的油膜张力破坏，致使防锈油渗出钢卷。
控制方案：吊装轻吊轻放，钢卷摆正，捆扎牢靠，平稳运输。
8深度解决方案
除上述导致热镀锌汽车板卷渗油的因素外，防锈油中的触变剂因低温析出、涂油操作不规范导致油品掺混以及橡胶挤压辐磨损等也是不容忽视的因素。
7.2油桶预热
为保障汽车用热镀锌钢板表面涂油膜的均匀性，传统的做法是在防锈油中添加触变剂，钢板经静电涂油后，触变剂随防锈油被喷到钢板表面，触变剂 能够起到固化油膜的作用，防止后续钢卷的油膜随意流动，避免发生渗油问题。但是，触变剂作为防锈油中的添加剂，其稳定性会受外界温度的影响较大，尤其是在北方寒冷的冬季，油桶中的触变剂常因环境温度降低而析出，使油液中的触变剂浓度降低，防锈油喷涂后油膜稳定性随之减弱。为此，需要在向涂油机的油箱加油前，先将油桶加热至37C以上，使油桶底部析出的触变剂全部溶解到油液中，保障防锈油喷涂到钢板表面的固化和稳定油膜的作用。7.2集油槽的油品完全回油到原油箱后再切换邮箱和涂油
随着产品用途的多样化和产线设备配置的差异化，对防锈油的性能要求越来越高，各厂家对防锈油的开发工作也越来越重视，防锈油体系也呈现出多样化尬9。各家防锈油生产公司都有自己的配方设计，但是各家防锈油的使用规范中都要求防锈油严禁污染和杜绝不同品牌防锈油间的混用。否则将会大大降低防锈油喷涂后的油膜稳定性和防锈效果。因此，在静电涂油机系统中设置了8〜4个油箱分别储备不同厂家的油品，满足不同客户的涂油品牌和型号的需求。
但是，在实际涂油操作中，尽管涂油前进行了油箱的切换，但是，操作者往往忽略了刀梁下方的集油槽回油操作的规范性，操作随意性很大，造成不同品牌和型号的防锈油回流到错误的油箱，导致油箱中的油品掺混，严重影响了涂油后防锈油应具备的油膜稳定性效果，致使钢卷后期渗油的发生。
采用XRF检测方法对取自油箱内某品牌的油品成分进行检测，结果见表8o检测结果中出现了原设计中不存在的Ba元素，而且数值严重超标。经综合分析评判认为，造成Ba元素严重超标的原因是混入了其他品牌的防锈油所致。
表7油箱中油品化学成分检测结果mg/kg Tab.5Test resol-e of cVemicci compasitiou of oii in oii tank
mgtkg
元素分析检测结果新油指标
石膏增强剂
Na2631945
St175
P17320
S6*******
K626
Co3343930
Zu79<1
Ba7124<1
然而，检测防锈油的其他各项性能指标时，同样出现了与原设计严重偏差和降低的现象，涂油系统油箱中油品存在掺混现象，详见表4o
表4防锈油性能指标检测结果
Tab.4Test resol-e of performance indexes of antwyst oii
测测检测条件结果新油运动粘度/(mm2/:GBcT26544C29.1435.77清澈点/C FLP-A-38c2244水分含量(pm ASTM D6304Kar Fischer982564触变性/cm FLP-A-34
24C
Flow sectioo
流出板面8
控制方案：产线切换涂油型号时，操作者首先应将刀梁下方的集油槽的油品完全回油到原油箱，之后，再进行油箱切换和喷涂操作，防止造成不同品牌和型号的防锈油掺混，影响油品的性能。
3.3规范橡胶挤压辐磨损检查和更换周期
涂油机静电涂油后，需要用橡胶辐进行碾压，使钢板表面的油滴状的防锈油压平，形成均匀稳定状的膜。
但是，在汽车用热镀锌板的生产计划编排时，往往是由宽到窄的生产组织方案，而实际的生产计划组织中，也经常存在宽窄交替生产的情况。涂油机后的橡胶挤压辐，在生产过程中不可避免地会被带
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钢边部磨损或切割(图8)，若更换不及时，将会导致产宽料时在磨损处较多的防锈油，卷，分布在钢部的防锈容易渗出。
图8橡胶挤压车昆表面磨损照片
Fig.5Photo of kUbef extrvsion roll syrfacc weak
：生产线对涂油系统后橡胶车昆的表面状态进行定期的，依磨损情况及换，和更换周期2料膜均匀分。
4结语
影响热镀锌板汽车板卷渗油的因素有很多，大部分影响因素都已被钢铁厂熟知，并能够相应的改善。，对于低温触在I中析出、涂油机节油槽回油操作造成油箱中的防锈油混污染以及膜挤压车昆磨损造成的边部油量等因素，很多钢厂还在盲区和不象，应引起重视2相应的管控
进一步和钢卷渗。过滤减压器
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