铸造半钢轧辊槽底断裂原因分析.pdf

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1、2017年第2期铸造设备与工艺垫!!堡垒旦!Q堕堕望垦!垦Q堕!里坚垦堕!垒堕旦!垦￡丛塑Q呈Q鱼兰璺坚：垫!!堕兰·应用研究·doi：10．166661j．cnki．issnl004—6178．2017．02．016铸造半钢轧辊槽底断裂原因分析张杰，李红字。高玉章(唐山钢铁集团重型机械装备有限公司，河北唐山063000)摘要：对断裂半钢轧辊进行成分分析、金相检测、辊身孔型处弯曲应力计算。结果表明，得出造成轧辊断裂的原因是因为孔型设计时安全系数过低，弯曲应力小于许有应力，建议提高轧辊报废直径尺寸。关键词：半钢轧辊；弯曲应力；安全系数；许用应力中图分类号：

2、TG332文献标识码：A文章编号：1674—6694(2017)02—0047—03CauseAnalysisofGrooveBottomFractureofCastSemisteelRollZHANGJie，ⅡHong-yu，GAOYu-zhang(TangshanIronandSteelGroupHeavyMachineryandEquipmentCO．，LTD．，TangshanHebei063000，China)Abstract：ThroughchemicMcompositionanalysis，metallographicexamination

3、onthefractureofsemisteelrollintherollbody，passbendingstresscalculation，theresultshowedtherollerfracturewascausedbythelowsafetycoefficientinthegroovedesign，thebendingstresslessthantheallowedstress．ThediameterofrollscrapWasproposedtoincrease．Keywords：semisteelroll，bendingstress，saf

4、etyfactor，allowedstress公司为唐钢中厚板大型线生产的支F1机架西1193mmx2300mill静态铸造半钢【l】轧辊在使用至接近报废尺寸时发生断裂，断裂位置位于槽底，断口平齐，如图1所示。经过了解，此生产线当时正在轧制220#角钢，发生事故时轧辊直径为qb750nun，报废直径为qb700mm，断裂轧辊为上辊，断辊位置位于传动侧第二个孔型槽底位置，断口平整，组织致密均匀，无缩孔、夹渣等铸造缺陷。为了找出轧辊断裂的原因，一方面对生产工艺、检验的各个环节做了认真调查，均未发现异常，一方面对该辊进行了比较全面的理化检验分析及强度校核。根据

5、断裂宏观特征，未发现疲劳裂纹扩展区，也未发现明显的裂纹起源，故从本体取样，做化学成分分析及金相检测，重点看化学成分、夹杂物、金相组织有无异常。1检验结果1．1辊身部位化学成分及硬度轧辊材料为160CrNiMo．在辊身部位取试样，做光谱分析，化学成分如表1，硬度如表2．图1断裂轧辊警然袭熹0219_177％黜学位'主要从事车L辊工艺的制定图2断裂轧辊断面作者简介：张杰(一)，男，学士学位，主要从事轧辊工艺的制定“一⋯一“1⋯。“和轧辊新产品的开发与研究。·47·表1轧辊化学成分(质量分数，％)兀着￡CSiMnPSNiCrMo要求1．5—1．7D4～O．63

6、．8～1．0≤0．035≤0．030．7H09D．8—1_C9．2～0一炉前数据1．530．50O．93O．030．0lO．820．93O．20现场数据1．530．540．92O．03O．0030．840．930．20表2轧辊硬度检测情况辊身(HSD)辊颈(HSD)要求48～52≤45实测数据48，49，4844。44从表1、表2数据看，符合规定成分，硬度虽然偏低，但考虑到轧辊已使用至后期，硬度低也算正常。1．2金相组织实验室金相组织为索氏体和不同形态碳化物，属正常半钢组织，非金属夹杂物【2】≤2级，金相图片如图3和图4．◆图3金相照片(X100未浸蚀)

7、图4金相照片(X100浸蚀)从组织情况看，轧辊非金属夹杂物符合规定，并达到2级以下，碳化物呈粒状或是棒状碳化物形态，属正常半钢组织，并无异常。2轧辊的强度校核轧辊工艺人员在完成某个新产品的孑L型设计(压下规程设计)时，或对轧机进行技术改造强化轧机的生产能力时，必须对轧辊进行强度验算以判定工艺规程设计合理性。轧辊强度校核的计算内容、方法和轧辊的用途、形状、工作条件有关。对于二辊轧机强度校核的内容如下：①辊身：仅计算弯曲。②辊颈：计算弯曲和扭转。③传动端：计算扭转。现场实测数据如图5．·48·n一压下螺丝间的中心距(mm)；x一压下螺丝至计算危险断面距离(m

8、m)；D一孑L型槽底直径(mm)；P-轧件作用于轧辊的压力(kN)；r-孔型槽底