梁原禄

摘 要：在当今的冷轧薄板生产当中，对冷轧工作辊的辊面处理有着严格的要求，为了提高其延伸性以及深冲性能，满足市场的要求，制作出符合要求的冷轧毛化钢板材料，轧锟毛化技术实现了不断提升。本文则针对无规则分布粗糙度形貌的电火花毛化技术进行主要的研究，介绍其冷轧锟电火花毛化技术的特点，并对其应用进行主要的探讨。

关键词：电火花毛化；冷轧锟；技术.

电火花毛化技术

电火花毛化技术在当今的轧锟毛化加工技术当中得到了十分广泛的应用，即在绝缘油中以放电火花来侵蚀刻画出轧锟表面形态，将轧锟和电极投入到具有绝缘性能的工作液当中，把具有相当幅度和频率的电压放在轧锟以及电极中，通过控制轧锟与电极之间的间隔来实现对正负离子的控制。当轧锟与电极之间的间隔达到一定的程度，脉冲电压则会发挥一定的性能作用，极间的介质发生电离和击穿作用，电子会出现高速运转，离子迅速发生偏移，正离子急速奔向负极。通過这样的形式，电能会转向动能，动能在碰撞冲击的作用下又会转换为热能，在转换过程中，瞬时热能则会出现在正极和负极的表面，在很短时间内，温度急速地升高，达到20000摄氏度，工作液汽化，金属材料在高温的作用下也会发生物理变化，发生熔化和汽化，在汽化后，其体积会发生很大的变化，不断地膨胀，熔化的金属液化后则会被排除出工作液之外，轧锟的表面就会出现电蚀坑。当放电工作持续不断地进行时，轧锟则会顺着电极一直旋转，沿着轴方向不停地运动，再通过一系列的工艺进行调节，比如电极到轧锟表面的距离、脉冲电压、电流强度以及放电时脉冲的开、关的时间等，以此来得到选定的轧锟表面粗糙度。由此，在轧锟上就形成了粗糙和毛化的表面。

电火花的毛化工艺的Ra十分均匀，再现性能好，可以通过放电间距和脉冲电压、电流以及脉冲特性来选定Ra。相较于喷丸毛化技术来说，电火花的毛化工艺的选定范围较宽，在给定Ra的条件下，PPI值可以高于喷丸毛化技术的50%左右。另一方面，在轧制的过程中，PPI值持续实现不明显的下降状态，特别是在毛化不受到轧锟硬度的约束的条件下，其性能会明显优于喷丸毛化工艺。

另外，电火花毛化技术所得到的轧锟构造仍然呈现出统计分布的状态，当提高DOI时，其结果会使钢板冲压时的润滑性能变差，Ra依旧会受到限制，Ra太小以及加工时间过长则会导致放电电流过大，甚至出现烧伤轧锟表面的现象，同喷丸毛化工艺一样，Pa以及PPI之间的关系是不能实现随意调节的。

电火花毛化技术作为生产冷轧锟最常用的方法，冷轧锟的表面结构具有很高的附加值。

电火花毛化技术对轧锟表面的影响

轧锟的使用寿命受到了其表面形态的严重影响，为了降低其损毁程度，有必要对其进行最佳分形维数的研究，对最佳分形维数的研究可以为最终的加工进行指导，当其表面轮廓的分形维数相对于最优维数偏差较小时，其所需要的磨合时间就越短，磨合所产生的磨损量也越小。

对于电火花毛化工艺而言，其表面的粗糙度Ra以及单位长度上的凹坑数Pc是根据放电电流、电脉冲的宽度、主轴的回转速度以及工具上的电极沿轴方向速度等设定的，在这些影响因素当中，其主要影响加工质量的因素是脉冲峰值的电流以及脉冲的宽度，因此，要实现对毛化表面的控制，可以通过调节放电的参数。纵观当前的学术理论，对电火花毛化表面的研究内容和理论还相对较少，主要是通过实验的方法来进行研究，因此，对参数的设定直接影响了模型。通过研究，可以A线、数据滑移技术得到铜电极加工钢材，毛化表面粗糙度的模型：Ra= ，Ra=0.16。当D增加时，脉冲峰值电流会不断地增加，脉冲宽度也会不断地提升，D值则会下降。因此，在相同的条件下，峰值的电流会不断地增加，单个的脉冲能量也会随之增加，由于单个脉冲能量和其蚀除量是呈正比的，因此，在电流的密度增加时，通道中则会出现很多的带电粒子，带电粒子会呈现高速运转的状态，以此来攻击工作的表面，电火花毛化技术在轧锟的表面上表现出来的就是更深的坑点，坑的直径变大，Ra值也会变大，随之而来的是轧锟表面结构的D值变小。由于脉冲宽度与其有着极其相似的特征，脉冲的宽度比其他宽，液态金属熔化后有一部分残留存放在凹坑当中，放电通道的半径扩展程度变大。除此之外，当受热的时间较长，影响层厚，对材料的蚀除量会增加，而工作的表面粗糙程度也会变大，凹坑数不断变少，Pc值降低，因此，D值则会呈现出不断降低的趋势。

结语

随着科学技术的发展以及轧机装备的水平不断提升，对轧锟表面的粗糙度要求也越来越严格，为满足市场的需要，必须采用先进的冷轧锟毛化技术。从当前的集中冷轧锟毛化技术来看，电火花毛化技术最为成熟，其应用也是最为广泛的，通过对冷轧锟表面的毛化技术的研究，冷轧锟电火花毛化技术能够实现较为均匀的粗糙度，并且其再现性能也较高。

由于电火花毛化技术对Ra值以及Pc值都有较为严格的要求，受到了放电峰值电流以及脉冲宽度的影响，因此，可以通过对主要的放电参数以及毛化表面的参数进行模型构建，实现对轧锟与表面之间的关系构建。通过近几年的研究，冷轧锟电火花毛化技术已经逐渐地完善和成熟，并在许多大型企业中得到了应用，为了满足行业的现代化发展，必须通过先进的工艺技术，不断地提高冷压板表面的质量，推动行业的进一步发展。

（作者单位：广西柳州钢铁集团有限公司冷轧板带厂）

【参考文献】

[1]范庆国，卢劲松，金力.冷轧辊毛化辊面形貌研究[J].钢铁研究学报，2012，24（S1）.

[2]刘红斌.电火花毛化表面形貌的分形机理与磨损性能[J].电加工与模具，2011（05）.