四辊粗轧机支承辊面剥落的处理.pdf

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1、第43卷第2期有色金属；~D-rVo1．43No．22014年4月NONFERROUSMETALSPROCESSINGApril2014四辊粗轧机支承辊面剥落的处理廖克(广州铜材厂有限公司，广东广州510990)摘要：文章通过对qb330／qb760×600mm四辊可逆粗轧机支承辊在生产过程中出现表面剥落故障的分析，提出了处理办法，指出合理设计轧辊对延长其寿命具有非常重要的意义。关键词：轧辊；剥落；应力集中中图分类号：TG333．7文献标识码：A文章编号：1671—6795(2014)02—0043—03提高轧辊质量、延长使用寿命、降低成本在轧延生产中具

2、有非常重要的意义。我公司qb330／q~760×600mm四辊粗轧机用于铜带坯开坯工序，在生产过程中曾出现支承辊频繁“剥落”损坏的现象。通过物理检验、化学分析和受力分析，找出了原因。对支承辊设计稍加改造后，彻底解决了支承辊因应力集中导致轧辊表面疲劳剥落的产生，取得了明显的经济效益。1轧辊剥落现象2图1是330／760×600mm四辊粗轧机支承辊Fig．2示意图，轧辊钢号86CrMoV7，轧机最大轧制压力8000kN，生产过程轧制压力大多在6200kN之内。2检验及原因分析qb330／~760×600mm四辊粗轧机在早期生产中，一般轧辊表面剥落产生的原因较

3、复杂，大致可分为热使用不到半年、轧制铜带坯不到600t，就出现轧辊边处理淬火、回火的影响产生残余应力，非金属夹杂物，部表面连续严重剥落。由图2可见，支承辊辊面在距磨削裂纹，卡片、轧制滑动引起过热和转动疲劳裂纹辊边约30ram处形成环状剥落，目测最宽处约50ram，等原因。为正确找出引起剥落的原因，有针对性地解最深约6mm。将支承辊延半径车削6—8ram削去剥决问题，我们做了应力计算和测试、化验。落层磨削后，仍有肉眼可见的微细裂纹。因此，工作2．1轧辊接触应力校核寿命一般不到50％，造成生产成本极大的浪费。根据设计规定，轧辊表面硬度为Hs65～75。校核时

4、按Hs60的许用应力[o-]=1300MPa计算。根据赫兹理论推导的轧辊当量接触应力，在最大轧制力8000kN时其当量接触应力为：^=0．6p0MPa。一√J7r(K+K2)RR=190．2√JRR””口“式中，P。为辊间最大压应力，MPa；q为作用于轧图1辊单位长度上的压力，N／mm；R为工作辊辊身半径，Fig．1收稿日期：2013—07—31作者简介：廖克(1957一)，男，高级j二程帅，主要从有色金属加工设备管理工作。有色金属Jj~-r第43卷的抗剥落性、耐磨性和淬透性。检测项目及检测结果mm；为支承辊辊身半径，mm；K。=^√／，K2=如表1。表

5、1／；V1、V2为材料泊松比；E1、E2为材料弹性模Tab．1^√I7"152数，GPa；系数190．2是按工作辊、支承辊均为合金钢泊松比0．3和弹性模数206GPa代入计算所得，,／MPa。由工作辊直径d=330mm，支承辊直径D=760ram，辊身长度L=600ram得出在最大轧制力8000kN时其当量接触应力为：=。．6po=O．6x190．2~／q(尺Rg×+Rz)一O．6×l90．28~106~(330／2+760／2)=一=1228．6(MPa)2．5金相分析接触应力在允许范围之内。对剥落碎片进行金相组织分析，其中夹杂物评级2．2硬度测试为球

6、状氧化物粗系2级+少量硫化物，金相组织为回用硬度计打轧辊表面硬度。取轧辊中间辊面火索代体+链状碳化物。分析结果为，由于淬火加热500mm范围内三个截面圆周上的四个平均点，硬度为温度高引起的过热组织，使合金成分聚集在原奥氏体Hs66～73；取距轧辊辊面两侧约50mm宽范围内的截晶界中以碳化物的形式析出，碳化物成链状分布，这面圆周上的四个平均点，硬度为Hs50～52，属软带区。种组织容易引起晶格裂纹。2．3超声波探伤2．6生产过程检查探伤部位如图3所示。探伤仪为CTS-8002智能在轧制过程中无卡片、打滑、过载现象。轧制为型超声波探伤仪，探头规格为2．5P2

7、0直探头；探测基乳化液润滑，润滑正常。准为工件大平底面；探测灵敏度①AdB=一42．0、②2．7原因分析△dB=一40．0、③AdB=一44．8、④△dB=一44．8，根据以上计算、测试和化验，轧辊的受力、材质组偿0dB；探伤当量为3平底孔。探伤结果为探伤当织、热处理结果以及生产过程均属正常，一般情况下量按平底孔探伤，没有发现缺陷。不应出现频繁“剥落”的现象。因此，我们进一步从轧①①①辊设计的合理性去进行分析。⑦图4是辊系简图。辊系设计采用有利工作辊弯④辊的形式，工作辊比支承辊单边长20ram。但这种辊系工作时，在较大轧制力和工作辊弯辊力共同作用下，支承

8、辊边部易产生应力集中。结合硬度测试和金相分析结果，我们认为由于轧辊热处理工艺使轧