摘 要:文章通过检验废品，分析生产工艺缺陷，找出HP295 成瓶率低的原因，并提出相应的改进措施。
关键词:焊接气瓶用热轧钢板；成瓶率；质量分析；非金属夹杂物；冷却工艺
HP295 钢板是用于YSP-15 型或YSP-10 型液化石油气钢瓶的钢板，液化石油气钢瓶是一次冷冲压成型的。液化石油气钢瓶制瓶工艺如下：下料→冲压→缩口→焊接→X 光探伤→退火→瓶体检验→喷丸→喷漆→气密性试验。
本钢采用连铸坯生产的HP295 热轧钢板，尺寸良好﹑机械性能稳定﹑焊接性能优越，但综合成瓶率仅92%，距用户要求的99%以上尚有差距，影响使用，降低了产品声誉和市场占有率。通过对HP295 成瓶废品原因进行分析研究，提出相应改进措施。
1 废品类型
HP295 成瓶废品宏观表象有二类：一是瓶体缺陷，如打压时瓶体分层﹑鼓包﹑开裂，水爆试验穿孔，此类废品数量极微，但危害较大；二是封头冲压或缩口时出现裂纹，绝大多数废品为此类缺陷。
2 瓶体缺陷成因分析
金相检验发现，瓶体分层﹑鼓包处存在大量非金属夹杂物，且有“内折叠”现象，微区成分分析表明，夹杂物含有Ca﹑Si﹑Mn﹑Fe﹑Na﹑Al 等元素，电子探针对夹杂物区不
同部位化学成分点分析结果见表1。
从点分析的结果看，夹杂物分布不均匀，不同部位其组成差异很大，主要是由CaO（CaF2）﹑SiO2﹑Na2O﹑Al2O3﹑MnO、Fe 的氧化物等为主要组成的复杂氧化物。其中CaO（CaF2）、SiO2 含量 最高，分别占28.71%～36.20%及21.08%～27.83%，这足以说明夹杂物是来源于钢渣，究竟是来源于中间包渣还是结晶器保护渣还需看其它氧化物的含量；由于
Na2O 高达0.33%～8.86%，判断是结晶器保护渣，这是因为虽然钢渣及耐火材料中也有微量的Na，但其氧化物含量很低，只有结晶器保护渣Na 含量较高。至于含有大量的Mn﹑Fe 的氧化物，分析认为是钢液的氧化产物。
光学金相分析打压开裂的样口发现，裂纹内及裂纹附近，均存在大量非金属夹杂物，主要是长条状MnS 及Al2O3、尖晶石，尺寸为1.5mm～3mm；水爆试验穿孔处发现大颗粒球状夹杂，基体为长条状MnS，还混有Al2O3和粒状MnO，这些主要是脱氧及二次氧化的产物。
由此可见，瓶体缺陷主要是由钢质不纯，存在大量非金属夹杂物造成的。
3.1 来源
从表2 可知：Al2O3 含量最高,占夹杂物总量的67%，说明氧化物夹杂主要来源于未上浮而滞留于钢液中的脱氧产物。从以上分析可知，非金属夹杂物来源于结晶器保护渣卷入﹑钢水二次氧化及未上浮而滞留于钢中的脱氧产物。
3.2 措施
3.2.1 为避免结晶器保护渣卷入，应加强铸台操作，减小由于结晶器液面波动造成的卷渣。
3.2.2 为减少钢液的二次氧化，应提高自浇率，实施全过程
保护浇注。
3.2.3 为促进钢中的脱氧产物上浮，精炼喂CaSi 线及稀土线，对夹杂物进行变性处理并促使其上浮。
3.3 效果
通过采取上述措施，钢板夹杂物由原来的2.0～3.0 级降至0.5 级；铸态夹杂物最大尺寸由162μm 下降到70μm，夹杂物球化率由原来的69.1%提高到84.4%，单位面积夹杂物数量明显减少，并且再未出现瓶体缺陷类废品。
4 封头冲压或缩口时裂纹的产生原因及对策
金相检验裂纹处发现有二类情况：一是裂纹处存在大量非金属夹杂物，夹杂物产生的原因及对策前已述及；二是裂纹处夹杂物含量并不高，但显微组织为非正常组织（针状铁素体+粒状贝氏体），此类情况多出现在卷尾40 米内，这里主要分析此类情况。
4.1 原因分析
开裂是由于冲压用钢板屈服强度太高，导致冲压件内部残余应力过大，从而在机械加工过程中，引起应力集中重新分布，使局部残余应力超过钢的断裂强度而造成的。本钢热连轧厂精轧机末架距Ⅰ段层冷水仅10.5 米，带钢出精轧约1 秒后开始冷却，由于再结晶不充分，加工硬化未消除，导致屈服强度偏高。此外，冷却速度较快，生成的粒状贝氏体也提高强度。此类缺陷多发生在钢卷尾40 米内是由于钢卷卷成后卷板机成形辊立即抱紧，同时定形水打开向钢卷外圈喷射大量冷却水，致使钢卷外圈产生水淬，导致卷尾比其它部分屈服强度升高30 MPa～40MPa。
