轧钢机械设备维护 轧辊常见的损坏形式 轧辊-常见的损坏形式及修复.pptx

任务二：轧辊;一、轧辊的损坏形式;（3）剥落的原因 A 冷轧辊剥落 轧制事故、磨削不当及异物卷入等原因造成对轧辊热冲击或机械冲击,使辊身的平衡应力状态被破坏,从而诱发表面疲劳裂纹扩展最终导致剥落。 辊身工作层内存在夹渣、孔隙等冶金制造缺陷,使用中在循环应力的作用下局部诱发疲劳裂纹并扩展最终导致剥落 接触压应力和滚动摩擦应力造成轧辊表皮下形成一定深度的疲劳层,此疲劳层在一定的切应力作用下形成显微疲劳裂纹源。该裂纹主要是由材料塑性变形、剪切累积形成,一般经历起裂、平行磨面稳态扩展、折向磨面迅速断裂失稳扩展而剥落;B 热轧辊剥落 轧辊受冷热交替变化剧烈,在轧辊表面产生严重应变,逐渐导致热疲劳裂纹的产生。典型的热疲劳损坏是热龟裂。 在轧制过程中,带钢出现甩尾叠轧时,轧件划伤轧辊,也可形成新的裂纹源 轧辊在工作中不断承受接触疲劳和热疲劳,当循环应力超过轧辊的最大承受强度,辊身表层也将引发裂纹。生产中出现的辊面剥落多数为辊面裂纹所致。当裂纹发展成与辊面成一定角度甚至向与辊面平行的方向扩展,则最终造成剥落。外层与芯部结合不良、结合层夹渣、冷却系统不良或出现轧制事故等也会导致辊面剥落。 ;（二）轧辊断裂;（3）断裂原因 热应力断裂 轧辊辊身断层呈径向，起源位于或接近轧辊轴线，断裂面与轧辊轴线垂直，一般发生在辊身中部。 原因：与轧辊表面和轴心处的最大温差有关。过高的温差通常是由于轧辊表面温度升高过快造成的，产生的原因有，轧制过程中轧辊冷却水不足甚至中断，或者轧制钢开始时轧制节奏太快，轧制量过大造成的。 对应措施 ●烫辊要充分，特别是在外界温度较低的冬季，轧辊上线前转移到环境温度较高的位置停放，或者对轧辊做小范围的升温处理，延缓烫辊速度，增加烫辊时间和烫辊材数量，减小热应力的影响。凡是返回的板坯，都要运到粗轧进行烫辊，禁止直接返回。 ●在轧制启动阶段减少轧制量。换辊后开轧30分钟内严格控制轧制节奏，给轧辊充足的内外温度均衡时间。 ●加强轧辊冷却水喷射情况的检查，发现堵塞及时处理，避免轧辊冷却不足; ②冲击载荷断裂 断口一般出现在最高应力界面区域，断口颜色为灰白色。 原因：轧制钢温偏低、有异物轧入、或者轧错规格（导致变形量偏大）等原因出现时，轧件所产生的轧制压力瞬间超过了轧辊本身所能承受的轧辊强度极限所造成的轧辊断裂， 解决方法 ●岗位操作人员加强责任心，加强日常点检，发现异物及时清除。 ●严格按照作业标准操作，严禁轧制低温钢。 ●在长时间停轧后，上料辊道上热料按冷料设置加热制度，控制出钢节奏，以避免轧制生芯钢;③疲劳断裂 现象描述：疲劳断裂始于初始裂纹并逐渐发展，产生了一个典型的断面，该裂纹相对光滑，并出现一条临界线，一旦疲劳裂纹达到一定尺寸，便会发生其它部分的自发断裂。此类断口为深褐色，在断面能发现旧痕迹。 解决方法 ●每次换辊后定期检测（超声波法、涡流法、着色法），及时发现危险的裂纹，并对轧辊进行适度的磨削。 ●其他措施对防止可能出现的局部过载也是必要的，这些措施有:严禁轧低温钢,按辊役周期换辊，防止断带缠绕等轧机事故;（三）轧辊裂纹;（1）起因：轧制过程中突然停机时，带钢较长时间与工作辊接触，接触区域轧辊表面温度急剧上升，且热量穿透到轧辊内部，导致热应力超过轧辊材料的热屈服强度。当带钢被移走，轧辊辊身表面冷却下来，这部分与带钢接触过的轧辊区域表面因收缩而开始形成裂纹。 （2）解决方法 ●预防轧机故障的突然发生。 ●轧机出现故障时，立即抬高辊缝并关闭冷却水，迅速移走带钢，让轧辊慢慢冷却下来。 ●轧辊表面进行修磨直到无可见裂纹。 ●进行超声波检测，以保证无周向或轴向热裂纹。;二、轧辊的修复;轧辊的表面修复与强化技术主要包括轧辊表面的感应加热淬火技术、堆焊技术、热喷涂技术、热喷焊技术和激光表面改性技术等。 (1)感应加热淬火技术 感应加热淬火技术是指将工件置于有足够功率输出的感应线圈中,在高频交流磁场的作用下,工件表面被迅速加热到钢的相变临界温度之上,然后在冷却介质中快速冷却获得马氏体。 (2)堆焊技术 堆焊是在零件表面熔覆上一层耐磨、耐蚀、耐热等具有特殊性能合金层的技术。轧辊采用堆焊技术修复后,堆焊层与母材能实现冶金结合,堆焊获得的表面层厚度最大。采用堆焊方法修复旧轧辊和制造新辊已成为我国轧钢企业降低成本提高效益的重要举措;(3)热喷涂技术 热喷涂是采用热源使涂层材料加热熔化或半熔化,然后用高速气体使涂层材料分散细化并高速撞击到基体表面形成涂层的工艺过程。热喷涂技术处理轧辊基体变形小,热影响区浅;喷涂层硬度比堆焊要高(70HRC) (4)热喷焊技术 热喷焊技术是采用热源使涂层材料在基体表面重新熔化或部分熔化,实现涂层与基体之间、涂层内颗粒之间的冶金结合,消除孔隙。热喷焊技术修复轧辊时,