Automobile Technology & Material
EPS钢切换应用技术研究
黄海玲 严学峰 黄瑞建 王晓丽 高君 王学双
130011） （一汽解放汽车有限公司，长春
摘要：免酸洗绿色清洁表面处理技术（Eco Pickled Surface，eps）是一种热轧钢卷（板）表面处理技术。EPS针对 钢板在载货汽车车架上的切换应用进行了相关技术研究，研究内容主要包括材料性能验证及剪切、冲压、涂装、装配等相关生产工艺验证，验证结果满足现生产使用要求，达到分阶段切换目的。研究内容为
EPS
钢板切换应用推广提供参考数据。
关键词：EPS钢板 表面处理 抛丸工艺 卡车车架 大梁钢
中图分类号：U466 文献标识码：B 10.19710/J.cnki.1003-8817.20200278 DOI:
Research on Application Technology of EPS Steel Switching
Huang Hailing, Yan Xuefeng, Huang Ruijian, Wang Xiaoli, Gao Jun, Wang Xueshuang
（FAW JIEFANG AUTOMOTIVE CO., LTD., Changchun 130011）
Abstract：eco Pickled Surface (EPS) is a surface treatment technology for hot rolled steel coil (plate). In this paper, the application of EPS steel plate switching in commercial truck frame is studied, with the main research contents including material performance verification and production process verification of shearing, stamping, painting and assembly. The verification results meet the current production requirements and achieve the purpose of switching in stages. The research content provides reference data for the application and promotion of EPS steel plate switching. Key words: EPS steel plate, Surface treatment, Shot blasting process, Truck frame, Beam plate
1 前言
载货汽车车架大梁钢为热轧钢板。热轧钢板在生产过程中，经终轧及层流冷却后，板材表面会
生成氧化铁皮[1]。氧化铁皮对生产设备、现场环境
以及操作人员的健康产生很大的影响，同时影响生产效率及产品质量。针对上述问题，行业内尝
1
试开发 种新的表面处理方式，以解决氧化皮脱落
EPS
问题。其中 免酸洗绿色清洁表面处理技术就是一种先进、成熟并已经正式生产应用的技术。
EPS
处理技术可免去酸洗、抛丸等预处理工序，处理后表面质量优于酸洗板，表面粗糙度更均匀，更适合涂漆工艺。可实现酸洗工艺无法实现的钢板单面表面处理，满足环保要求。
2 现生产存在的问题
我公司载货汽车车架纵梁、横梁、加强板、连
1
接板等受力较大的结构件使用的是 种经过特殊工艺处理的热轧钢板，钢板结构更加致密不易脱落，称为黑皮钢。但在实际生产中由于成型过程存在摩擦，仍有部分氧化皮脱落，对生产造成诸多问题，影响生产效率及产品质量。
纵梁用黑皮钢在辊压生产过程中发生表面氧化皮脱落现象，产生如下问题：
a.脱落的氧化皮附着在设备和工装表面，影响
其正常运行；
作者简介：黄海玲（1984—），女，工程师，硕士学位，研究方向为材料技术及应用。
参考文献引用格式：
黄海玲，严学峰，黄瑞建，等. EPS钢切换应用技术研究[J].汽车工艺与材料，2021（3）：7-12.
HUANG H, YAN X, HUANG R, et al. Research on Application Technology of EPS Steel Switching [J]. Automobile Technology & Material, 2021(3): 7-12.
b.脱落的氧化皮粘附在数控设备滚轮、模具、
轨道表面，使之发生异常磨损，尤其对导轨和丝杠影响严重；
c.脱落的氧化皮粘附在传感器上，使检测开关
失灵；
d.脱落的氧化皮钻入模具安装配合部分，使数
控打孔设备因冲头无法伸缩出现异常停机；
e.脱落的氧化皮堵塞设备润滑油管口，影响设
备润滑。
黑皮钢在辊压和冲压成型后，需经抛丸处理进入装配、涂装工序。干式抛丸存在如下问题：
a.表面粗糙度大； b.除磷率低，除磷效率低； c.产生大量粉尘难以从磨料中彻底分离，易粘
附在工件上，影响表面质量；
d.产生较多粉尘与可燃物悬浮于空气中，对周
围环境及消防要求较高；
e.产生粉尘对作业人员健康有所损害。3 EPS简介
EPS
是由美国公司发起的一种新技术，基本原理是工作介质即硬钢砂和水的混合物对钢板上下表面进行喷射处理，在打击力的作用下去除钢板表面的氧化铁皮，使钢板成为光滑、清洁的表面。
EPS
可免去酸洗、抛丸等预处理工序，实现绿色清
洁生产。EPS 1
生产过程如图 所示。
3.1 EPS表面处理技术优点
EPS a.经过 处理，可以得到均匀干净的钢板表
2面，表面质量更好，如图 所示；
B.EPS
的水铁混合可以完全做到无尘；
C.相对干式抛丸，EPS
可以使客户省去零件的抛丸设备和抛丸工艺，大大降低客户的生产成本，提高生产效率。
3.2 EPS表面防锈等级
按照标准经过抛丸或者喷砂的钢板表面存在
4 Sa1、sa2、sa2.5、sa3。每个等级评
个等级，分别为
1。结合实际生产现状以及EPS
判标准见表 生产
Sa2.5
工艺，本次技术条件选用 标准进行供货。3.3 EPS市场资源调研情况
EPS
目前批量投产应用的 生产线主要有太钢
EPS EPS
和鞍钢金固 等少数几家。随着环境友好、绿色制造、环保新工艺新技术的发展，更高水准的
EPS
表面质量已成为市场对钢卷的新要求，经 技术处理过的产品市场潜力和发展前景更为广阔，
更具市场竞争力。2019
年以来，国内大型钢厂纷
EPS
纷开始投建 生产线，目前鞍钢、首钢、马钢等
EPS供货能力，EPS
大型钢厂均已具备 资源充足。
3.4 成本对比分析
载货汽车车架采用黑皮钢生产需要通过抛丸
2019
工艺去除氧化皮，根据财务部门对 年生产数
150元/T。EPS
据统计显示，抛丸处理成本约 处理去
EPS
除氧化皮，可取消抛丸工艺，通过与 设备厂商
交流，EPS 50元/t。成本对比数据见表
处理成本约
2。目前各大钢厂EPS
线为新建生产线，厂房、设备
EPS
投入资金成本较高，实际 钢价格跟商务谈判及供需求有关，价格波动较大，技术层面可开发多家
EPS
资源，从而形成价格竞争优势，降低采购成本。
4 EPS钢切换应用验证
EPS
为了确保 钢顺利切换应用，批量切换应用
EPS
前需对 钢进行充分的试验验证，提前识别风险，解决切换过程出现的问题。验证过程主要包括材料基本性能验证和生产现场工艺验证。
4.1 材料基本性能验证
500L- EPS
对常用大梁钢牌号 钢板的元素含量和力学性能进行检验分析，试验结果满足车架用大梁钢技术标准要求。
3
元素质量分数的检测数值如表 所示。
4.2 生产工艺验证
通过材料基本性能验证，EPS
大梁钢满足现生
500L-EPS
产以及设计图纸针对 的性能要求，可以进行生产工艺验证，根据技术要求组织试验料进行生产工艺验证试验。
4.2.1
开卷剪切验证
EPS
本次 钢剪切验证与黑皮钢混线生产，黑皮
EPS
钢掉落的氧化皮极易粘附到 钢板上，造成板料缺陷。因此试验前，需首先用高压清洗机对剪切设备进行清理，但在验证过程中仍有少量粘附，
EPS
因此 钢切换应用应尽量避免混线生产。另由
EPS
于 钢板表面涂油，钢板在剪切加工过程中极
EPS
易窜动，造成划伤，因此 切换应用需对剪切设备进行改造，主要改造内容如下：
a.纵剪线重卷机压料装置改造，控制重卷机速
度，确保钢卷张力大小与钢卷的张紧程度相匹配，
避免由于张力过小造成松卷挫伤板料表面[2]
；
b.大横切线开卷机驱动改造，增加双侧开卷机
制动反张力装置，并对码垛机辊系结构改造，增加尼龙保护套，避免松卷造成划伤；
c.对小横切开卷线进行改造，增加发张力控制
装置，剪切线增加防护装置，避免划伤。
本次试验分别对改造后纵剪、大横切、小横切生产线进行生产工艺验证。验证满足生产工艺要
EPS
求，剪切板料符合质量标准要求，可实现 钢连
3
续稳定剪切生产，过程如图 所示。剪切过程验证4.2.2
冲压工艺验证冲压过程中模具与钢板摩擦容易产生拉毛及4
划伤等问题，如图 所示。采用黑皮钢生产时，冲压完成后零件需经过抛丸处理后进入下一工序，