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本申请公开了一种变厚度冷轧薄板的罩式退火工艺,依次包括如下步骤:S1根据成品厚度分布,选择原料的厚度,确保成品最厚区域压下率大于规定数值;S2将原料钢卷进行第1道次的等厚度轧制,轧制后的厚度略大于成品变厚度板最厚区域厚度;S3将第1道次得到的等厚度钢卷按照变厚度尺寸要求进行第2道次的变厚度轧制;S4将第2道次轧制好的变厚度冷轧卷装入罩式退火炉,选择合适的退火工艺,确保高温段的保温温度稍大于临界再结晶退火温度,且保温时间确保钢卷内外温度均匀。本发明既满足尺寸精度的要求,而且能使得各个变形区的力学性能在罩式退火后都能满足再结晶临界退火基本要求,从而使得退火后力学性能满足终端客户需求。