压型钢板生产流程

生产流程简介

  建筑用压型钢板的基材采用冷轧薄钢板作为原板，在原板表面做热镀锌镀层，或者热镀铝锌镀层，形成基板，即镀层板，在镀层板表面涂覆有机涂料，形成涂层板。涂层板经辊压冷弯，沿板宽方向形成波形截面的成型钢板即为压型彩钢板。我们重点介绍下压型板各生产阶段，以使大家对压型板有更直观的了解。

1、 原板：

  原板是用来制作镀层板的各类薄钢板或钢带，是压型板的最最基层的组件。原板主要使用冷轧板。

  冷轧：在再结晶温度以下进行的轧制叫做冷轧。一般用热轧钢卷作为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品称为轧硬卷。由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化。一般冷轧都会经过退火处理。因为热镀锌机组均设置有退火线，所以轧硬卷可作为热镀锌厂的原料。

  轧硬卷产品特点：因为没有经过退火处理，其硬度很高，机械加工性能较差。

  简单点儿来说，冷轧，是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的，其与热轧的区别就在于轧制温度控制在再结晶温度以下。一般来讲是 热轧板→酸洗→冷轧（冷硬卷）→退火→平整→冷轧卷 这样的加工过程。

  冷轧是在常温状态下由热轧板加工而成，虽然在加工过程因为轧制也会使钢板升温，尽管如此还是叫冷轧。由于热轧经过连续冷变型而成的冷轧，在机械性能比较差，硬度太高，必须经过退火才能恢复其机械性能，没有退火的称为轧硬卷，一般冷轧卷均以退火状态交货。

  退火是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。

  在钢板冷轧过程中必须使用冷轧油，使用冷轧油可以有效降低磨擦系数，轧制能耗低；使表面光亮度高、轧延厚度均匀；冷却效果好，能迅速带走轧制热，保护轧辊及轧件；退火性能良好，不会产生油烧现象；有短期的防锈性能，可提供轧件临时防锈保护。

  冷轧板其尺寸外形及允许偏差应符合GB/T 708的规定。

  一般牌号表示：Q195A-Q235A（中国）、Q195AF-Q235AF（中国）、Q295A(B)-Q345 A(B) （中国）；SPCC（日本）、SPCD（日本）、SPCE（日本）、ST12-15（德国）等。符号：Q—普通碳素结构钢屈服点（极限）的代号，它是“屈”的第一个汉语拼音字母的大小写；195、215、、220、235、250、255、275、280、320、350、550—分别表示它们屈服点（极限）的数值，单位：兆帕MPa（N/mm2）；由于Q235钢的强度、塑性、韧性和焊接性等综合机械性能在普通碳素结构钢中属最好，能较好地满足一般的使用要求，所以应用范围十分广泛。S-钢（Steel）、P-板（Plate）、C-冷轧（cold）、第四位C-普通级（common）。 ST-钢（Steel）。

  冷轧板主要以其屈服强度作为其主要的力学性能指标，有很多种类，常用的板屈服强度有300MPa、550MPa（高强）等，其强度设计值等计算指标可参考GB50018的规定取抗力分项系数1.165。

  选择冷轧板作为压型板原板主要基于其特有的优点：产品表面质量好，光洁度高，并可根据需要赋予板带材各种特殊的表面；可获得热轧法不能生产的极薄带材；产品尺寸精度、厚度均匀、板型平直；产品性能好，有较高的强度、良好的深冲性能等；可以根据用户要求调整其力学性能如抗拉强度和工艺性能如冲压性能等；可实现高速连轧和全连续轧制，有很高的生产率。

2、 基板（镀层板）：

  基板是对原板的进一步加工，是为防止钢板表面遭受腐蚀，延长其使用寿命，在钢板表面镀一层金属锌（铝锌合金、锌铝合金），这种有表面镀层的薄钢板或者钢带称为镀层板。

  按照生产及加工方法可以分为热镀锌板、热镀铝锌合金板、热镀锌铝合金板等。

  热镀锌基板即热浸镀锌钢板，将薄钢板（原板）经过退火处理后浸入熔解的锌槽中，使其表面粘附一层锌的薄钢板。目前主要采用连续镀锌工艺生产，即把成卷的冷轧钢带或热轧酸洗钢带连续浸在锌含量（质量分数）不低于98%的镀液中，经热浸镀获得的镀锌钢板及钢带。一般情况下其金属镀层中含0.2%铝而形成极薄的合金镀层，以增强金属镀层与钢板的附着力，避免镀锌板载压延过程中出现镀层剥落的现象。同时含有少量的铝和锑能使钢板表面拥有金属光泽。如果热镀锌板在出槽后，立即把它加热到500℃左右，使其生成锌和铁的合金被膜，则称其为合金化镀锌钢板，即热镀锌铁合金板。

  热镀铝锌合金钢板是以各种强度和厚度规格的冷轧钢板为基材，采用连续熔融镀层工艺在双面热镀一层Al-Zn镀层所得的预镀层钢板，镀层成分中质量百分比为55%Al、43.5%Zn和1.5%Si，融合了Al的物理保护和高耐久性以及Zn的电化学保护特性。此外，在表面呈具有高装饰性的光亮银灰色泽及规则的花纹，并具有浮徒凸感，并具有比相同厚度的镀锌钢板更优越的耐腐蚀性，更优秀的附着力合柔性。但切边牺牲性保护性能比镀锌钢板差。

  热镀锌铝合金钢板是在连续热镀锌铝合金生产线上把冷轧钢带浸入熔融的锌铝合金的锌铝液中，经卷曲后以卷状供应。锌铝合金是一种含Zn和5% Al的混合稀土合金镀层。该产品是热镀锌的换代产品，镀层保持了热镀锌层的各种优点，其耐蚀性能提高了2~4倍，加工成型性能好，价格提高不多。它的裸板耐腐性、切边部位牺牲性保护性能、涂敷性、涂装后的耐蚀性和加工成型后的耐蚀性等综合性能，经比较是较理想的镀层类别。此类镀层主要应用于耐蚀耐候性环境和涂层材料基板。

  当基板不采用镀层板，而直接利用原板时，做彩色涂层后有细小划伤都会把冷轧基板暴露在空气中，从而很快生成红绣。而利用镀锌板或者镀铝锌板就可以有效避免此类情况。同时使用寿命更长。现阶段在普通气候环境中，主要以选择热镀锌钢板做为压型板的基板。

  镀锌工艺中还有一种电镀锌，就是利用电解，在钢板表面形成一薄层均匀、致密、结合良好的锌镀层。其与热镀锌的主要区别在于：电镀锌基板的含锌量远低于热镀锌。电镀锌板一般用于家电、室内装潢等位置，切不可用于建筑压型钢板，而热镀锌主要用于建筑用板。楼面钢承板应直接采用热镀锌钢板或热镀铝锌（锌铝）钢板，不另加涂层。

  热镀锌板的镀锌量指标如下：

  JISG3302（日本）代号 Z12（镀锌量120 g/m2） Z18（镀锌量180 g/m2） Z22（镀锌量220 g/m2） Z25（镀锌量250 g/m2） Z27（镀锌量270 g/m2） Z35（镀锌量350 g/m2） Z43（镀锌量430 g/m2） Z50（镀锌量500 g/m2） Z60（镀锌量600 g/m2）；

  ASTMA525（美国）代号 A40（镀锌量122 g/m2） A60（镀锌量183 g/m2） G60（镀锌量183 g/m2） G90（镀锌量275 g/m2） G115（镀锌量351 g/m2） G140（镀锌量427 g/m2） G165（镀锌量503 g/m2） G185（镀锌量564 g/m2） G210（镀锌量640 g/m2）；

  DIN1716（德国）代号 100（镀锌量100 g/m2） 200（镀锌量200 g/m2） 275（镀锌量275 g/m2） 350（镀锌量350 g/m2） 450（镀锌量450 g/m2） 600（镀锌量600 g/m2）。

  一般当需方无要求时，镀层重量（双面）应分别不小于90/90 g/m²（热镀锌基板）、50/50 g/m²（镀铝锌合金基板）、65/65 g/m²（镀锌铝合金基板）。

  工程中墙面压型钢板基板的公称厚度不宜小于0.5mm，屋面压型钢板基板的公称厚度不宜小于0.6mm，楼面压型钢板基板的公称厚度不宜小于0.8mm。基板厚度（包括镀层厚度在内）的允许偏差应符合GB/T 12755-2008中的规定，负偏差大于其规定的板段不得用于加工压型钢板。

3、 涂层板：

  在经过表面预处理的基板（镀层板）上连续涂覆有机涂料（正面至少为二层），然后进行烘烤固化而成的涂层（彩涂层）钢板产品称为涂层板。涂层板需符合的国家标准规定。当需方无要求时，涂层可按面漆正面二层，反面一层。

  有机涂层的生产工艺方法主要采用辊涂法。涂覆前的带钢先经高压碱液清洗脱脂，之后带钢表面经过热水漂洗和根据原板种类选用的磷酸铁溶液、磷酸锌溶液或以磷酸盐和铬酸盐混合的溶液进行表面化学转化涂层处理，在基材表面形成易于涂饰的底层。辊涂法是将有机涂料调配成浆液，经涂料辊涂覆于板带表面。涂覆后的板带进入烘烤炉,加热到260℃,使溶剂挥发,涂层固化。辊涂法一般分为顺涂法和逆涂法。顺涂法是指带钢和涂覆辊的运动方向一致，其特点是适用于低粘度涂料,一般用于薄膜型涂装；逆涂法指的是带钢和涂覆辊的运动方向不一致，其特点是适用于高粘度涂料,一般用于厚膜型涂装? 一般辊涂法均采用二次涂覆和二次烘烤的工艺。常见的二涂二烘型连续彩色涂层机组工艺流程主要生产工序为：开卷→缝合→入口活套→清洗→预处理→初涂（底漆）→烘烤固化→冷却→精涂（面漆）→烘烤固化→冷却→出口活套→剪切→卷取。漆膜厚度一般为底漆5~15μm，面漆≥20μm。当反面仅涂一层面漆时，反面面漆漆膜厚度一般为5~15μm。

  涂层种类主要分为聚酯(PE)、硅改性聚酯（SMP）、高耐久性聚酯(HDP)、聚偏氟乙烯(PVDF)。涂层主要用途为防护性和装饰性。涂料基本都有四个部分组成：树脂、颜料、溶剂、助剂。其中溶剂是挥发分，其他三个部分基本是不挥发分。

  树脂即成膜物质，是涂料的主要成分和基础，也称基料，它是决定涂膜性质的主要因素。要求树脂在涂料储存期内相当稳定，不发生明显的物理变化和化学变化；成膜时，在规定条件下，能迅速固化成膜。应根据不同的耐候、耐蚀标准来选择不同的树脂种类。

  颜料须与树脂配合使用，在涂料中的主要作用是使涂膜着色，颜料比例不同会影响涂膜硬度、光泽度以及耐蚀性等。

  溶剂是液态涂料的重要组成部分，在涂料烘干过程中是能挥发的成分。一般也用溶剂调节涂料粘度，这种用于调节涂料粘度的溶剂称为稀释剂。溶剂对涂料的制造、贮存、涂敷、漆膜的形成和成膜质量有着很大的影响。

  助剂是为改善涂料性能而加入的少量添加剂。助剂在涂料中用量极少，作用却显著，如有的能改进涂料和涂膜的性能，有的能改善烘干时间、有的能防止涂膜产生病态等。助剂种类繁多，有催干剂、固化剂、流平剂、消泡剂、消光剂，稳定剂等。

  聚酯(PE)彩涂板主要特点为板面及切口耐蚀性高、附着力良好、成型性和室外耐久性方面范围较宽、耐水性好、耐化学药品性中等、用途广泛，适用于钢构建筑用屋顶、墙面及结构件，涂层寿命8~12年。

  硅改性聚酯（SMP）彩涂板主要特点为耐久性优于普通聚酯产品、较好的耐气候性、抗切口耐蚀性好、耐污染性良好、涂膜的硬度、耐磨性和耐热性良好，以及良好的外部耐久性和不粉化性，良好的光泽保持性，柔韧性有限，适用于钢构建筑用屋顶、墙面及结构件，涂层寿命8~15年。

  高耐久性聚酯(HDP) 彩涂板主要特点为良好的涂层柔软性及耐气候性，具有优良的抗紫外线性和很高的耐久性，其综合了PE和SMP的优点，主要性能介于聚酯和氟碳之间，适用于耐气候性要求高的建筑外部用板，涂层寿命≥15年。

  聚偏氟乙烯(PVDF) 彩涂板主要特点为耐久性优异、极好的耐气候性和耐高温性、极好的颜色保持性和抗粉化性及抗溶剂性，颜色有限，主要用于高级的内外屋面、墙面，化学工厂屋顶，高层建筑外墙用板，涂层寿命≥20年。

  设计过程中，需要根据环境要求选择合适的压型板涂层要求，同时要综合考虑彩钢板的性价比。

  涂层耐久性通长用耐中性盐雾试验和紫外灯加速老化试验进行评价。耐中性盐雾试验是用于评定金属覆盖层的抗盐雾腐蚀能力。紫外灯试验是评定涂层抗老化能力。

  涂层耐中性盐雾试验时限的规定：480小时(PE)、600小时(SMP)、720小时(HDP)、960小时(PVDF)小时，试样不低于三个，均应符合此规定。起泡密度等级和起泡大小应不大于GB/T 1766中规定的3级，但不允许起泡密度和起泡大小等级同时为3级。

  紫外灯老化试验时限的规定：UVA-340 600小时(PE)、720小时(SMP)、960小时(HDP)、1800小时(PVDF)；UVB-313 400小时(PE)、480小时(SMP)、600小时(HDP)、1000小时(PVDF)。紫外灯加速老化试验三个试样均值应符合上述规定；在此规定时间内，试样应无起泡、开裂，粉化应不大于GB/T 1766中规定的1级；面漆为聚酯和硅改性聚酯时通常用UVA-340进行评价，如用UVB-313进行评价应在订货时说明。面漆为高耐久性聚酯和聚偏氟乙烯时通常用UVB-313进行评价，如用UVA-340进行评价应在订货时说明。

  涂层板颜色多样，可以按用户的要求分成很多种类，如朝阳红、绯红、砖红、橘黄、奶黄、米黄、土黄、杏黄、深天蓝、天蓝、海蓝、雾蓝、豆绿、象牙白、乳白、灰白、珍珠白、白灰、银灰、浅灰、瓷蓝、本色等。

彩板色卡图

4、 压型板：

  将涂层板或镀层板经连续辊压冷弯，沿板宽方向形成波形截面的成型钢板，当用于建筑物围护结构屋面墙面及组合楼盖并独立使用的压型钢板时，我们称之为建筑用压型钢板。其厚度不宜小于0.4mm。

压型板制作基本工艺流程如下：开料→装料架→压轧→切割→码垛。

  压型板成型后，其基板不应有裂纹，镀层不应有肉眼可见的裂纹、剥落和擦痕等缺陷。成型后其表面应干净，不应有明显凸凹和皱褶。其波距允许偏差为±2mm；波高≤70时，波高允许偏差为±1.5mm，波高＞70时，波高允许偏差为±2mm；在测量长度范围内，侧向弯曲允许偏差为20mm。测量长度取板长扣除两端各0.5米后的实际长度（小于10m）或扣除后任选的10m长度。

  根据GB/T 12755-2008建筑用压型钢板标准，压型板采用新的命名机制。建筑用压型钢板分为屋面板、墙面板与楼面钢承板三类，其型号由压型代号、用途代号与板型特征代号三部分组成。如YW41-420，Y表示压型钢板（拼音第一个字母），W表示屋面板（拼音第一个字母，当为墙面板时用Q表示，当为楼面钢承板时用L表示），41表示波高尺寸（单位mm），420表示有效覆盖宽度。有时我们可以根据需要在名称后追加其波距信息，如YW41-420-210，其中210表示其波峰间距为210（单位mm）。

  压型板按使用位置分类为屋面板、墙面板、楼面钢承板，按横向连接方式分类为搭接板、咬合板、扣合板。按波高分为高波板（波高＞70mm）和低波板（波高≤70mm）。

  压型钢板承载力计算时主要遵循GB50018-2002冷弯薄壁型钢结构技术规范中的相关条款，在单位宽度范围内利用有效宽度概念进行计算。其基板设计强度按其屈服强度取抗力分项系数为1.165算出。压型钢板挠度计算时取其有效截面惯性矩，对屋面板，当坡度<1/20时 限值为1/250；当坡度>1/20时 限值为1/200。对墙面板限值为1/150。对楼承板限值为1/200。压型钢板是不燃烧体，耐火极限15min。

  综上所述，压型钢板的基本生产流程可以总结如下：炼铁→炼钢→连铸→热轧→冷轧→镀层→彩涂→压型。其中楼面钢承板省略彩涂步骤，直接压轧成型。

压型钢板生产整体流程归结如下图：