轧辊检测原理及应用

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1、第六章轧辘检测无损探伤发展至今，已被轧车昆制造者和轧钢厂用来评判轧辗材料的质量。作为轧辗维护的一个常规项目，无损检测的目的是发现最早期的轧辗问题，并防止未采取改进措施的轧辗再次上机使用。轧钢厂常用的方法是涡流、表面波、渗透、酸侵、磁粉、和硬度检测。最快速、准确、可靠的检测技术是涡流和超声波检测。它们同时使用时，所有对轧槻及轧制产品不利的表面情况都能100%的准确检岀（表1）。渗透、酸侵具有花费不多的优点，然而它们耗时长，不是100%的可靠。因此它们应与涡流和超声波配合使用。表1检测方法涡流超声波表而（2）双晶斜探头直探头有效径向深度（1）0-

2、0.003"0-0.05070-6"0.5〃_热损伤/软点▲表面微裂纹<0.006"▲表面微裂纹>0.006"▲▲次表层缺陷▲▲残余磁性▲加工硬化▲（1）设备参数的功能（频率、晶体类型、探头形状）（2）圆周方向（要求扫描3次）轴向（要求扫描2次）一、涡流探伤涡流探伤是轧馄磨削之后，确定缺陷位置如软化区（热损伤）、宏观裂纹和磁化的一种方法。磨床上，一个双线差分探头放置在辗身一端，靠近辗面处，随着轧辗以设定的速度转动，探头慢慢移动跨过整个槻身长度。探头移动速度和轧辐转速的同步性是设定好的，以确保车昆面的每一点都通过探头。随着探头在辗身移动，在交流

3、电流的作用下线圈间的辗面上产生涡流。线圈间电流的导电性和路径长度的瞬间变化都能被检测出来，并显示在两个独立的频道。一个称为压伤/热损伤频道，一个称为裂纹/剥落频道。涡流探伤的特殊步骤取决于使用的涡流设备，由设备生产者提供。导电率的变化可在压伤/热损伤频道上检出。它是辘面相邻点间的硬度和显微组织变化的结果。磁化区内所有相邻点间也会引起导电率的连续变化。高斯通量可用來证实剩余磁性的存在。（大于30Gauss）o能引起馄面上导电性反复变化的一般条件包括（但不限于此）局部超温、局部工作硬化、表面粗化和外来夹杂物嵌入辘面。这些情况在压伤/热损伤频道表现

4、为超过噪音水平的单独的波峰或超过噪音水平的大面积的草状波峰（图2）。在裂纹/剥落频道可检出路径长度的变化，这个变化是表面裂纹引起的。当探头通过一个裂纹上方，感应电流必定沿裂纹壁向下流动并到达裂纹的另一侧形成环路。路径长度的不同以一个独特的脉冲峰显示在裂纹/剥落频道（图2）涡流探伤不能检出小于0.006"宽的裂纹。宽度大于0.006"的裂纹只有一半的准确率。为了所有表面裂纹能准确检出，应使用超声波探伤。图1磨削操作完成后，进行涡流探伤。图2涡流探伤记录表大箭头指头指示辐面上的典型的热损伤。小箭头指头指示压伤/热损伤频道的多余噪音。中箭头指头指示

5、裂纹/剥落频道上显示的裂纹。二、表面波探伤表面波超生波探伤使用一个固定在直角楔形块上传感器，十分准确地检出表面裂纹。表面波发射圆周方向的高频声波，检查反射或吸收的声波情况。轧辘内部所有界面都会一定程度的反射或散射声波，包括裂纹、夹杂、晶界和其它不连续因素。金属一空气界面（裂纹）反射大部分声波，而金属一固体界面（夹杂）反射小部分声波。被反射的声波随后返回到传感器的测试屏幕上，显示一个波峰。以下是进行表面波超声波检测的一个基本过程：1・0应用以底面回波为基础的接触法超声波技术（参看ASTMA388）1.1超声波设备1.1.1用脉冲型超声波仪器产生

6、和显示超声波信号。1.1.2使用压电晶片材料的探头，用来发射和接收超声波信号。1.1.3一根带有配套接头的同轴电缆连接超声波设备和探头。1.1.4使用偶合剂以便在锻钢辘上有效地发射、接收超声波信号。一般为油、甘油或水。1.2.超声波检测1.2.1周向表面检测该检测的目的是检查轴向表面和浅次表层缺陷。1.2.2轴向表面检测该检测的目的是检查横截面表面和浅次表层缺陷。1.3周向表面检测1.3.1探头使用2.25MHz,0.5〃XI.0〃的有机玻璃的直角楔形探头发射超声波。1.3.2准备轧车昆把轧棍放在支架上，避免支架与银身接触。如果必要用溶剂请洗

7、并用布擦干。1.3.3施加偶合剂在馄身上部，沿车昆身全长涂刷一条薄而透明的偶合剂带。1.3.4设置、显示和灵敏度在一个没有相关缺陷的区域进行设置。设置市时基线表示一个大于辘身周长1/2的距离，时基线上的始波在屏幕的最左边。把探头放在偶合剂上并获得一个圆周方向的底波反射。调整增益（dB）使底波波高达100%fs,调整时基线把底波置于屏幕的最左边。（图1）。1.3.5接触检测一车昆身圆周方向第一个180。o将探头放在辗身一端并把表面波对准圆周方向，沿偶合剂以小于8〃/s移动探头，同时保持显示器屏幕100%的底波反射。确定和标记缺陷位置做好记录。1

8、.3.6接触检测一车昆身圆周方向第二个180。。反转探头圆周方向位置重复1.3.5操作（图2）。1.4.7接触检测一端头区擦去辗身的偶合剂，重新在辗身端面涂刷偶合剂