汽车车身轻量化一直是汽车工业的发展方向，铝合金汽车板由于密度小(2.7×103kg·m-3)、屈强比高等优点备受关注，目前主要应用于德国宝马公司旗下的宝马、德国大众公司旗下的奥迪、印度塔塔汽车公司旗下的捷豹和路虎、美国福特公司旗下的福特及日本本田公司旗下的本田汽车等国外高档车型。

国内使用铝合金汽车板的车型相对较少，且铝合金主要应用在发动机罩等工艺要求相对较低的部位，使用量与国外相比也较低。汽车用铝合金按使用部位分为外板、内板、结构件；按表面质量分为暴露件和非暴露件，其中暴露件对表面质量要求最高。

铝合金材料在冲压过程中表面会产生橘皮、起皱等宏观缺陷，罗平线缺陷的检测需要对材料表面进行轻微的打磨，打磨后表面会出现平行于轧制方向的细长条纹，这些条纹又叫做滑移线。

本文结合铝合金板材生产流程对罗平线形成原因和测试方法进行了详细说明，并通过试验分析了罗平线与力学参数的关系。

铝合金薄板在横向拉伸时，平行于轧制方向的纤维组织在拉伸过程中产生的变形不足以让组织在横向均匀的伸展，在铝板表面就会形成凹凸不平的峰谷最大落差为10~30μm，长度为1~3cm的细长条纹，这种细长条纹被称为罗平线。

罗平线的产生与热轧加工过程中终轧的卷取温度、冷轧加工过程的压下量、连退加工过程的最终退火温度有关。实际生产中，材料在连退时的退火温度和冷轧的压下量是固定的，因此减少罗平线的常用方法是调节热轧的终轧卷取温度。终轧卷取温度主要受开轧温度、轧制速度、轧制压下量、轧制力的影响，一般工艺的热轧卷取温度为330~340℃，而生产汽车外板时热轧的卷取温度应大于370℃，这样可以极大地减少罗平线缺陷。

试验用6016铝合金板材的化学成分(质量分数)为1.12％Si，0.21％Fe，0.01％Cu，0.07％Mn，0.40％Mg，0.01％Cr，0.02％Ti，余为Al。对厚度为1.0mm的外板和内板分别取样进行对比分析，取样位置见图1。

图1 铝合金板材取样示意图

将拉伸试样加工成平行段为120mm×20mm的标准A80拉伸试样，采用沃特拜50kN电子万能试验机进行拉伸试验，力传感器精度为0.5级，纵向引伸计精度为0.5级，横向引伸计精度为0.5级。按照ISO 6892-1：2016 Metallic Materials-Tensile Testing-Part 1：Method of Test at Room Temperature，ISO 10275：2007 Metallic Materials-Sheet and Strip-Determination of Tensile Strain Hardening Exponent，ISO 10113：2006 Metallic Materials-Sheet and Strip-Determination of Plastic Strain Ratio进行拉伸试验，屈服前应变速率为0.00025s-1，屈服后应变速率为0.0067s-1。

铝合金板材弯曲试验按VDA 238-100-2010 Plate Bending Test for Metallic Materials进行制样和测试，工装采用欧洲标准定制的采购设备。试样标距为100mm，首先以0.0025s-1的应变速率预拉伸至10％，然后截取中部尺寸为60mm×50mm的试样进行弯曲试验。

罗平线检测试样的打磨需要在平坦的工作台面上进行，操作步骤见图2。

图2 罗平线检测试样处理步骤

首先在试样下方垫上油纸，方便测试后清理，将黑色油墨均匀涂抹在试样表面，等待10~15s的挥发时间。然后使用表面带有砂纸的海绵垫在试样表面进行打磨，打磨时需要在试样表面施加轻微的压力，一般沿其长度方向单向打磨2~3次。最后采用德国马尔量仪、德国施奈德TMS-100表面测量分别进行粗糙度和波纹度检验。人工检测罗平线的评定结果一般分为4个等级，1~2级为合格，3~4级为不合格，如图3所示。

图3 罗平线检测试样处理步骤

1级表面要求无平行于轧制方向的竖行条纹；2级表面允许平行于轧制方向的竖行条纹数量为1~5条；3级表面平行于轧制方向的竖行条纹数量超过5条；4级表面平行于轧制方向的竖行条纹数量超过5条且竖行条纹间距小于3mm。

罗平线波纹度检测试样同弯曲试样一样进行相同程度的预拉伸，将拓扑仪开机预热30~60min，待稳定后进行测试。使用工业酒精对试样测试区域表面的油污、脏污进行擦拭清理，然后将其放置到检测平台上，检测区域尺寸为37.5mm×28mm。启动测试软件，调节曝光度，定义扫描区间，通过红色干扰线在试样上的移动来确定测试区域内的最高点与最低点，设置扫描的上下限确保覆盖整个测试区域。对测试区域进行不同曝光强度的扫描，所获图像需通过TMS Repot软件进行过滤处理生成新的图像，最后计算波纹度Sa值。测试流程见图4。

图4 波纹度检测流程图

VDA 239-400-2017RopingTest规定Sa值评定的临界值为0.8μm，大于0.8μm为不合格，小于0.8mm为合格。

(1)铝合金板材的各向异性、弯曲角大小、表面状态对罗平线均有一定影响，但关键影响因素为合金的生产工艺及化学成分。

(2)罗平线的检测结果与取样方向和检测方法等有关，平行于轧向的试样才会出现罗平线。手动检测罗平线成本较低，便于操作，但结果受检测人员主观因素影响；采用设备检测的结果比较客观，再现性、重复性较高。

(3)从生产工艺来看，应严格控制热轧的开轧温度和终轧卷曲温度、冷轧的压下量以及连退的退火温度，以保证铝合金外板的罗平线缺陷合格。