铸坯内部缺陷的超声无损检测与表征

铸坯作为钢铁生产的中间产品,其内部质量对下游产品质量有重要的影响。传统铸坯质量检测多采用金相法和金属原位分析等方法对表面缺陷进行检测,而无法检测内部缺陷。针对工业生产中对铸坯内部质量控制的需求,提出了基于分层聚焦扫查的超声显微无损检测方法。首先,利用超声检测设备对试样进行分层聚焦扫查,得到试样厚度方向上多张超声图像,然后,对所得超声图像进行三维重构,并分析重构结果,得到铸坯内部缺陷尺寸、数量、空间分布等特征,进而得到铸坯致密度、均匀度等评价指标。利用新方法评价不同压下量处理的42CrMo钢铸坯,发现压下量为16 mm时,对铸坯质量改善最为明显,辅以金属原位分析的结果,验证了该方法的有效性。     

连铸坯表面缺陷在圆钢轧制过程中的演变规律研究

选取表面存在划伤、渣沟、结疤的连铸坯进行定向轧制,并通过在铸坯表面人工预制裂纹的方法,利用酸洗、顶锻、金相及扫描电镜等手段,分析了铸坯缺陷在轧制φ20～60 mm圆钢过程中的演变规律及对应关系,总结出了不同产品规格对连铸坯表面缺陷的要求。结果表明,划伤、结疤、裂纹缺陷的深度遗传性较强,轧制圆钢规格越大,对铸坯表面要求越严格,而铸坯渣沟缺陷容易伴生夹杂缺陷,需进行铸坯表面清理方可轧制。     

高强度微合金钢连铸板坯表面缺陷的优化研究

在微合金钢连铸过程中,铸坯表面缺陷,尤其是边部裂纹、角部横裂纹和纵裂纹的发生率明显高于普通钢铸坯。针对高强度微合金钢铸坯表面缺陷产生的原因进行分析,研究各种缺陷形成的内因和外因,探索边部裂纹、角部横裂纹和纵裂纹的控制技术,形成卓有成效的解决方案,同时对高强度微合金钢连铸生产工艺加以优化。对设备进行检测和调整,形成高强度微合金钢表面缺陷的综合控制技术,使铸坯表面边角部裂纹缺陷得到有效控制。     

34Mn5钢管外折叠缺陷的原因分析

针对34Mn5管坯轧制成钢管后表面上出现的外折叠缺陷,用理化检测手段对钢管化学成分、缺陷形态、金相组织进行分析,对铸坯进行热酸浸蚀试验。分析结果表明圆管坯表面渣沟缺陷在热轧过程中各种复杂应力的作用下扩展,最终形成了34Mn5钢管表面外折叠缺陷。通过对结晶器保护渣理化指标进行调整,基本消除了铸坯表面渣沟缺陷,降低了钢管外折叠缺陷率。     

1100℃以上高温连铸板坯表面缺陷的模拟在线无损检测

高温状态下连铸板坯表面缺陷的在线无损检测在现代化的连铸坯热送－直轧工艺中对于保证铸坯的质量有着极其重要的意义。本文介绍了连铸坯高温探伤技术和相应的试验装置。采用涡流方法成功地模拟了１１００℃以上铸坯表面缺陷的动态检测，所用探头及检测设备均可在高温状态下长时间连续工作，能检测出深度为１．５ｍｍ，宽度为０．３ｍｍ，长为１０ｍｍ的表面缺陷，并能有效地抑制铸坯表面振动斑痕所产生的噪声影响。借助于计算机信号     

钢板表面线状缺陷成因分析与探讨

采用S-4800场发射扫描电子显微镜、能谱仪、金相显微镜等仪器对钢板表面线状缺陷的形成原因进行分析与探讨。结果表明:铸坯划伤、夹杂、铸坯裂纹是引起钢板表面线状缺陷的主要原因。铸坯裂纹与铸坯划伤引起的钢板线状缺陷往往在缺陷处可观测到一薄层高温氧化铁,附近分布着大量细小高温氧化圆点,且有脱碳迹象,而夹杂引起的线状缺陷可在缺陷处检测到保护渣特征元素Na和K。为减少钢板表面线状缺陷,针对相关原因提出了相应的改进措施,对实际生产具有一定的指导意义。     

焊丝钢ER70S表面结疤原因分析与控制

在Φ5.5 mm热轧盘条ER70S结疤缺陷部位取样进行金相、扫描电镜及电子探针分析,结果表明,结疤处表面裂纹延伸至皮下,裂纹两侧伴有脱碳组织,说明连铸坯料有裂纹、皮下气泡等原始缺陷。铸坯EPMA检测表明,铸坯裂纹处有严重的Sn富集,从而导致了铸坯表面网状裂纹,ER70S盘条结疤主要由铸坯表面网状裂纹引起。通过提高钢水质量、优化连铸工艺等措施,ER70S盘条结疤判次率从5.3%降低至0.3%。     

基于机器学习的连铸生产过程铸坯表面缺陷预测方法

铸坯是钢铁产品生产的原材料，铸坯的缺陷会导致最终钢铁产品的质量缺陷。针对现场采集的连铸生产过程低频数据和高频数据进行研究，提出了复杂流程工业数据的清洗方法以及高频工业数据特征提取方法。基于机器学习理论建立了分类与回归树(classification and regression tree, CART)、AdaBoost、随机森林(random forest, RF)和最优分类树(optimal classification tree, OCT)4种铸坯表面缺陷预测模型，并利用Relief和RF模型进行了特征选择。通过大量实验对比分析了不同模型的预测精度，结果表明，RF模型给出了最好的预测精度；通过实验找出了液相线温度、中间包(tundish, TD)下限温度、TD目标温度等对铸坯表面缺陷具有关键作用的10个参数特征。本文方法可以推广到其他场景的工业数据分析与建模，对于利用工业数据提升产品质量具有重要的参考价值。     

冷轧无取向硅钢表面白线缺陷成因分析与控制

 对冷轧无取向硅钢表面白线缺陷的特征和分布进行了描述,通过扫描电镜（SEM）分析、铸坯机清试验、连铸坯表面清洗检查、铸坯表面缺陷跟踪试验、塞棒吹气试验等,研究了产生白线缺陷的原因,并提出了此类缺陷的控制措施。结果表明：白线缺陷与连铸坯表面夹渣有关,缺陷的产生是与结晶器液面活跃程度及保护渣熔化状态有关。适当增大连铸塞棒吹氩量、增加拉速及优化保护渣物性参数,白线缺陷发生率由原来88%降至8%。     

连铸坯凝固末端检测技术研究与应用现状

连铸坯液芯末端位置及相关信息的准确获取对于改善铸坯偏析、缩松等内部缺陷,提高铸坯质量和生产效率具有重要意义。基于铸坯凝固末端检测技术研究与应用现状,围绕国内外该技术的开发和应用情况,阐述了各种方法的测量原理、特点、局限及实践中面临的主要问题。     

热轧板坯表面缺陷分析

用扫描电子显微镜对我国某钢铁公司生产的热轧板坯的表面缺陷进行了分析研究，发现产生缺陷的主要原因是轧制前除鳞不完全及耐火材料的结晶器保护渣进入铸坯表层。     

基于图像零均值化的带钢缺陷检测

 针对带钢表面缺陷的特点,提出了一种基于图像零均值化的检测方法。首先,通过对测试图像进行零均值化,以消除光照对检测的影响;其次,利用维纳滤波对零均值化图像进行滤波除噪;在此基础上,采用Sobel进行锐化处理;最后,通过最大类间方差法进行图像分割,从而实现对带钢表面缺陷的检测。试验表明,本方法能够有效抑制图像背景干扰,有效地实现带钢缺陷的快速检测。     

表面无缺陷连铸坯的生产工艺措施

本文综术字连续机的种类,铸坯尺寸,形状,冶炼钢种,化学成分和工艺操作等因素对铸坯表面缺陷的影响,并提出了各种表面缺陷的防止措施,供炼钢工作者参考。     

塑料模具钢SM50钢板表面裂纹成因及控制措施

针对唐山中厚板材有限公司塑料模具钢SM50钢板表面裂纹缺陷，采用生产工艺情况调查、能谱分析和金相分析相结合的方法，对裂纹产生的原因进行了深入分析。结果表明，SM50钢板表面裂纹缺陷并非铸坯原生裂纹导致，而是由于连铸坯在处于两相区时热装，铸坯晶粒度极不均匀导致的热装裂纹。通过改进现有工艺，提出了对铸坯进行下线缓冷、温装入炉的改进措施。新工艺实施后，SM50钢热装裂纹缺陷比例由原来的4.24%下降到0.30%以下，钢板表面裂纹率大幅降低。     

冷轧镀锌板表面线状缺陷分析

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等对冷轧钢板表面和镀锌钢板表面的线状缺陷进行了研究分析.认为连铸坯中的气泡、夹杂和轧制过程中氧化铁皮的压人是形成冷轧板表面线状缺陷的主要原因,并分别指出了由上述原因引起的缺陷各自的主要形貌特征.     

Experimental study of surface defects in continuous casting using developed laser scanning system

Abstract

Various methods of detecting surface defects are being used in automated industrial manufacturing environments. This work presents the design and development of a laser charged couple device (CCD) displacement scanning system. The surface defect detection method using a laser CCD displacement sensor is derived from an idea in which surface defects such as cracks, inclusions and holes of three‐dimensional morphology characteristics are compared to normal surface especially in continuous casting slabs. Some novel research methods have been applied to develop the surface defect detection system used: first, getting a one‐dimensional distance matrix along transverse direction and a two‐dimensional matrix combining with a certain moving speed through the laser CCD displacement sensor; second, obtaining the slab surface profile and mapping to a greyscale image and finally, obtaining the surface defect regions by an image processing and searching algorithm and quantitatively detecting slab surface defect shape and depth. The research results in the lab trials have shown that the methodology proposed is effective to detect two‐dimensional defect size and reconstruct a three‐dimensional surface defect shape. At the same time, it is also able to accurately locate and identify surface defects and realise automatic surface defect non‐destructive detection online, and provides a theoretical base and technology idea for further studying surface defects online inspection for hot continuous casting slab.     

S275JR厚规格热轧卷表面裂纹成因分析与改进

针对国内某厂在轧制厚规格S275JR钢卷过程中在钢卷中心位置附近出现了大量裂纹缺陷问题,通过对该缺陷宏观形貌、化学成分、金相组织等进行研究分析后,确定了板卷表面裂纹缺陷是由钢坯皮下微裂纹造成的。基于此分析对S275JR生产过程中的硫质量分数、过热度、结晶器冷却强度与保护渣进行了优化。工业实践表明,工艺调整后钢卷表面裂纹缺陷由12%降低到0.93%。     

石油套管用钢J55钢卷翘皮原因分析

介绍了唐钢1580生产线生产J55石油套管用钢的工艺流程、产品性能及钢卷表面出现翘皮缺陷的现象。通过对比分析,查明产生翘皮缺陷的原因主要与连铸过程的工艺控制有关,连铸拉速的波动导致板坯表面微裂纹和重皮的形成,轧制后即在钢卷对应区域产生翘皮缺陷。粗扎立辊轧制力的大小不是造成翘皮缺陷的主要原因,但对翘皮的严重程度有一定的影响。