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高品质热镀锌汽车板镀层质量智能控制系统与长寿化装备及应用

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成果主要完成人

孙长生,陈旭荣,李文波,曾占龙,吕剑,薛红金,张金会,任新意,马幸江,张鑫悦

项目概况

随着中国新能源汽车制造业的快速发展,具有卓越强度以及优异外观性的汽车用钢市场需求量急剧增加,从而对钢铁企业在高品质热镀锌汽车板的高效、批量化制造能力提出了严格挑战。然而,受限于国外引进装备和控制系统的束缚,导致国内高品质热镀锌汽车板在生产规模和质量品质上仍与国外存在较大差距。本项目针对锌锅装备服役寿命短、镀层厚度控制精度低、产品表面实物质量差等问题,自主集成开发了高品质镀锌汽车板镀层质量智能化控制系统及长寿化装备,取得创新性成果如下: 1、研发了腐蚀与磨损耦合作用下的长效服役沉没辊系装备及制备技术。基于液-固耦合振动模态分析,建立了沉没辊系高速、大载荷条件下的抑振解决方案。研制出新一代沉没辊系轴瓦-轴套集成组件,同步构建了沉没辊材料-结构-工艺-装配的全流程制备技术。锌锅沉没辊系在线服役周期由15天增加到42天。 2、研发了数据驱动与机理融合的镀层厚度智能化控制系统及评价平台。基于模型移植理论结合智能算法,建立了热镀锌镀层厚度高精度预设定模型。开发了热镀锌横向-纵向-垂向三维度全表面镀层厚度在线控制系统,搭建了热镀锌镀层厚度评价分析及参数自优化平台。带钢镀层均匀度达到1.14 g/m2。 3、研发了高品质镀锌汽车板表面细微点状缺陷控制成套装备及系统。研发了自动调节的双溢流式炉鼻子装置,并集成开发了配套的炉鼻子加湿系统、炉鼻子保温系统以及优化锌液溢流槽结构,同时开发了“前馈-反馈式”锌液面稳定控制系统。带钢表面400-800um点状细微缺陷数量控制在2.8个/dm2。 本项目成果已在8条热镀锌生产线应用,成套装备国产化比例达86%,整体服役寿命延长至42天,较行业最高水平提升5%。镀层厚度均匀性控制能力达到同行业最高水平。汽车板具备整车身制造能力,产品销售到50余家高端车企。项目授权发明专利8项,发表软件著作1项,经济效益达1.74亿元。项目成果填补了国内热镀锌镀层质量控制系统与关键装备的技术空白,促进了钢铁行业的智能化发展和产业链延伸。

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