轧辊失效分析.doc

轧辊失效分析欧州轧辊制造商协会撰写合作单位: ? KERS GROUP CILINDROS BOLUETA . DAVY PANY EISENWERK SULZAU-WERFEN FUNDICION NODULAR . GONTERMANN-PEIPERS GMBH INNSE CILINDRI SRL KARL BUCH WALZENGIESSEREI GMBH . DES FONDERIES MARICHAL KETIN SHEFFIELD FORGEMASTER WALZEN IRLE GMBH 目录第一章剥落 马鞍形剥落 6 挤压裂纹和带状疲劳剥落 7 外层/ 芯部结合层处剥落 9 外层/ 芯部接合层工作层厚度不够 10 辊肩脱落 11 第二章热裂纹 带状热裂纹 12 梯状热裂纹 13 局部热裂纹 13 第三章机械事故损伤 冲击过载造成轴承部位断裂 14 弯矩引起的轴承部位断裂 15 传动端扭矩引起辊颈折断 16 辊承磨损及烧死引起的辊颈折断 17 热(应力)折断 18 第四章表面及次表面(皮下)缺陷 针孔和气孔 19 夹杂 20 硬点和软点 20 第五章轧制过程中辊面状态 表皮剥落 21 大块带状剥落 22 粘钢 23 带边边缘磨损 24 划伤/ 机械碰伤印痕 25 前言 1. 目前,对任何成熟的轧制过程、轧制工艺,都可有不同的轧辊材质选择。这些轧辊在正常的轧制条件下, 可以顺利得用到报废直径。然而, 为了得到这一结果, 正确的轧辊管理是非常必要的, 这当中包括轧制周期长短的确定, 良好的磨辊程序及无损检测手段。除此之外,轧辊磨损轮廓的测量记录,工作硬化层的检测对轧辊服役期的增加也会是有益的。 2. 在确定宽带钢工作辊材质时,轧辊制造厂家需要知道相关的轧制条件,其中包括精轧段机(架) 的数量, 轧辊服役的架次, 带宽单位宽度上的轧制力, 轧辊工作部位的最大预弯度,这些要素决定了复合轧辊芯部和外层材质的选择。 3. 尽管轧辊制造商和用户都谨慎行事,还会发生轧辊失效,导致轧辊部分或全部损失, 甚至损坏到轧机设备。这些轧辊失效的原因都是与制造或使用相关的。 4. 轧辊断裂的形貌往往用于鉴定断裂的原因。一般来说,断裂可以是由负荷超载还是疲劳所引发的。疲劳断裂初始从裂纹开始, 逐渐延展, 形成典型的断裂面。这种断裂面相对平滑, 呈现多条抑制线, 一旦疲劳裂面达到临界大小, 剩余的截面便突发破裂。疲劳断裂的典型例子有支撑辊剥落、支撑辊颈折断, 还有二辊式轧机的工作辊从内圆角区域处的断裂(应力腐蚀也会是引发原因之一)。 5. 工作辊辊颈由于弯曲或扭矩过大引起的折断往往是自发性的。这主要发生在负荷超载时所引发的辊颈折断。这种折断也会发生在工作辊的辊身中部,尤其是四辊轧机的工作辊。 6. 工作辊传动端因扭矩过大而折断往往是由于机械负荷超载所引发的。机械负荷超载可能是轧辊间隙设置不当所致, 也有可能来自外来物渗入轧辊间隙。该种情况会在没有扭矩过载的保护装置的轧线上发生,或保护装置失控的情况下发生。。为了减少轧机的损坏, 工作辊的传动端就材质而言, 针对最大的扭矩负荷, 设计成相对弱的部位。?在机械负荷超载的情况下辊颈的折断可以有效地防止轧机及其部件的损坏,如主轴、齿轮箱及主电机。由扭矩过大引起的辊颈失效可看出断裂面与轴向或 45 7. 事故的发生,如粘接、卡带或辊缝间隙设计不当不一定都会引发轧辊的损坏,事故之后对轧辊正确处理非常重要。将损伤的轧辊适当修磨消除缺陷是最安全的办法。有许多有用的技巧处理事故后的轧辊。因此,钢厂人员有必要注重这方面的相关措施。 8. 整支轧辊的成本包括购买价和修磨费用, 总是同轧机的运行成本联系起来一同考虑。一支新辊的价值一般低于一个热轧厂运行一小时的价值, 然而复杂的轧辊事故可以导致轧机长时停机, 有的长达 15 小时甚至更久, 而且很难排除。另外, 轧辊事故对支撑辊或轧机的损害也是不可排除的。有些损坏常常需要一段时间才能体现出来。 9. 这本轧辊失效的册子将有助于将来解释和防止类似情况发生。 10. 尽管本手册提供的一系列轧辊在服役期中所存在的问题及现象, 但仍不排除有没包括的问题。我们可以承诺此手册概括 90% 的轧辊使用过程中所出现的现象,对轧机操作人员提供有力的帮助。 11. 欢迎用户对本手册给予有益的建议, 补充和预防措施以便使此手册能成为轧辊用户和制造厂家的活用的工具。第一章剥落 马鞍形剥落 描述这种马鞍形状的疲劳剥落是起源于结合层下部芯部材质, 从而引发了大块的掉肉。从断裂表面上我们可以看到许