H型钢表面缺陷的修磨判定

亓 建，刘 军，岳 华，李彦军

（山钢股份莱芜分公司，山东 莱芜271104）

H型钢表面缺陷的修磨判定

亓 建，刘 军，岳 华，李彦军

（山钢股份莱芜分公司，山东 莱芜271104）

莱钢承接的YAMAL项目产品，用户对质量要求比较严格，标准中规定的缺陷判定限不能完全满足加工使用要求。产品表面的裂纹、折叠、压入等缺陷，仅从直观上观测难以确定缺陷深度和影响基体的范围，需要通过修磨以严于原产品标准的要求判定。

H型钢；表面缺陷；裂纹；判定

1 前言

莱钢于2014年底承接了俄罗斯亚马尔半岛液化天然气项目（简称YAMAL项目）中S355NL与S275J2等级别H型钢产品的大量订单，截至2016年一直处于订单交货状态。YAMAL项目中的S355NL与S275J2钢种产品，生产的合格产品先交于中海油、巨涛等国内客户加工成构架等结构件后，再运输到YAMAL项目中进行安装使用。由于多数欧标产品的规格尺寸与国内产品的规格尺寸相差较大，生产设备匹配和工艺参数控制有难度，易造成缺陷量的扩大；且该部分产品涉及国内重点用户的加工使用和国外重点项目的最终使用，对H型钢表面质量的要求比较严格，标准中规定的缺陷判定限不能完全满足加工使用要求，因此生产现场对表面缺陷的精整处理和判定尤为重要。

2 主要表面缺陷与成因

莱钢在YAMAL项目产品的生产中，S355NL与S275J2钢种产品的主要表面缺陷为压入、结疤、折叠和裂纹等。其中，压入缺陷数量最多，产生原因主要为规格尺寸调整中，坯料与轧辊接触面挤压形成的多余部分，后续轧制时被切下压入型钢表面形成缺陷，根据切下的形状和轧制情况的不同而形成飞边压入、折叠等缺陷。钢坯未清理干净会在型钢成品表面形成结疤，轧制中异物压入后脱落的凹坑在后续轧制中未能焊合，也会形成类似结疤状缺陷。型钢表面裂纹的出现一般与钢坯气泡、夹杂物过多等因素有关，也与轧制生产时的加热、冷却及坯料延伸宽展等因素有关。现场生产的成品裂纹缺陷主要为近终型钢坯局部未清理干净造成，缺陷主要位于轧材的头尾部，波及两个定尺的成品。

3 缺陷的标准要求与修磨判定

莱钢YAMAL项目产品的表面质量执行BS EN 10163-3标准等级C子级2。在该项条款中，型钢表面缺陷在不超过表1中极限值时，可认为是生产过程中的固有缺陷，允许存在，且允许不考虑其数量。

表1 等级C缺陷最大允许深度

3.1 缺陷的使用表现

在实际检验和交货中，对型钢腹板裂纹、表面结疤、压入等缺陷，尽管深度远小于标准允许公差，但其表观质量较差，车间现场判定和用户验收均认为其质量不合，如图1（HE600B规格腹板厚度15.5mm）、图2（HE400A规格腹板厚度11mm）所示。

图1 HE600B裂纹缺陷宏观外貌与金相组织

图2 HE400A裂纹缺陷宏观外貌与金相组织

图1、2所示裂纹沿着轧制方向呈直线状。金相分析两块试样，缺陷周围组织正常、无脱碳，为轧制裂纹；深度均小于等级C要求的1.2mm；宏观形貌较差，用户接收和使用困难；现场判定应修磨后交货。

YAMAL项目型钢产品订单实际兑现过程中，表面缺陷按EN10063-2标准等级C进行判定时，收货方是无法接受的。产品表面缺陷在收货方加工处理后仍旧非常明显,在喷刷防锈漆后呈现线状凸起、凹坑、麻面等情形，收货方、施工监理和业主均无法接收。

按照用户要求和莱钢型钢特点，表面验收标准以不影响使用为原则，裂纹缺陷深度不能直接观测到底部的裂纹缺陷和深度超出0.5mm的结疤、压入缺陷均要精整修磨。

3.2 缺陷修磨判定

为确保YAMAL用户使用和莱钢产品的充分利用，提高双方效益，需对存在表面缺陷的产品重新制定一个修磨判定准则来指导检验。结合缺陷产品精整处理的经验和实际验证过程，并经使用方加工试用，确认在0.3mm及以下的压入、裂纹、凹坑等表面缺陷基本不影响加工使用情况下可直接放行；0.3mm以上的表面缺陷，根据型钢基体厚度的不同，可修磨使用的缺陷，深度标准如表2所示。

表2 低于最小厚度的允许修磨量

修磨后的表面缺陷判定原则。首先必须保证修磨缺陷修磨的边缘与原轧制表面的交界面圆滑无棱角；修磨清理的宽度不得小于深度的5倍；修磨清理清理后的型钢厚度尺寸必须在允许偏差范围内。型钢表面缺陷修磨，对于厚度小于最小允许厚度的修磨面，应满足总修磨面不能超过C级表面的15%的条件。

按照H型钢的表面形状，缺陷修磨的判定主要有R角和平板面两种类型。

对R角的缺陷修磨，其直观检验和判定应符合以下条件：修磨后R角底部无裂纹、折叠痕迹，修磨无明显沟槽现象；R角两边修磨部分圆滑无棱角，与基体平缓过渡。

对型钢腹板或翼缘的表面缺陷修磨，其直观检验和判定应符合以下条件：裂纹缺陷要修磨至裂纹完全消失，修磨清理的边缘与原轧制面的交界处圆滑过渡、无棱角，手触光滑、无台阶感；用深度尺或塞尺与钢直尺配合测量修磨深度不超出修磨要求，原轧制面厚度与修磨深度的差值不小于公差最小厚度。

4 结语

型钢表面缺陷的合格判定和判断是否修磨，用户的使用要求是最重要的条件；一些表面缺陷，如裂纹、折叠，仅从直观上观测难以确定缺陷深度和影响基体的范围，需要通过修磨判定。莱钢YAMAL产品按现行方法控制完全严于标准要求。裂纹、折叠等连续性缺陷需要进行精整处理，增加了工序成本和废品率。因此生产过程中发现此类表面缺陷后，生产与检验人员应尽快确认缺陷的长度、深度、表面的分布、频次等相关信息，及时准确反馈生产组织以作出决策。

TG335.4

B

1004-4620（2017）04-0072-02

2016-11-24

亓建，男，1978年生，2003年毕业于河南科技大学金属材料工程专业。现为山钢股份莱芜分公司型钢厂工程师，从事质量技术管理工作。