作者：喻輔梅
摘 要：冷軋過程中軋輥對帶鋼產量、板面質量、噸鋼成本消耗三大指標的影響很大。冷軋軋輥使用過程中的缺陷，會造成批量產品質量降級甚至報廢，造成成材率降低，且可能導致相關設備損壞。因此，國內冷軋生產廠家都非常注重對軋輥使用的研究，致力于有效降低冷軋軋輥的消耗。文章針對某鋼不銹鋼冷軋現場生產過程中軋輥常見的缺陷，簡要的分析了常見軋輥缺陷的產生原因并，提出了處理措施。
關鍵詞：冷軋軋輥；軋輥缺陷；處理措施
某鋼冷軋廠在軋機投產初期，軋輥表面缺陷給生產帶來極大困擾，很大程度上影響了產品質量和生產節奏。軋輥表面缺陷主要包括振紋、輥印、刀花、裂紋和剝落，這些缺陷都會對產品表面帶來影響。探究這些缺陷的形成原因和解決方法，對現場的生產有極大的意義。
1、振紋
在帶鋼的軋制過程中，帶鋼表面經常會出現一種明暗相間、與帶鋼運動方向垂直的條紋，這種帶鋼的缺陷叫做帶鋼振紋。實踐證明，這種帶鋼的振紋的產生原因絕大多來自于軋輥，也就是軋輥振紋復制到了帶鋼表面。
1.1 軋輥振紋的產生原因
軋輥振紋的產生原因以及表現形式主要有以下幾點：砂輪主軸振動導致的軋輥振紋，振紋以螺旋形的形式分布在軋輥表面；砂輪形狀不良或砂輪脫粒不良引發的軋輥振紋，振紋以螺旋形的形式分布在軋輥表面，通常可以通過軋輥的轉速和砂輪的轉速來測算振紋的間距再與實際的對照，就能很準確的判斷出是砂輪振紋；由于軋輥托架 （托瓦）的接觸不良引發的軋輥振紋，振紋以平行于軋輥母線的形式分布在軋輥表面；由于尾座頂尖形狀不良而引發的軋輥振紋，振紋的分布是平行于軋輥母線的；因頭架轉動不良引發的軋輥振紋，振紋的分布是平行于軋輥母線的；砂輪頭架的振動和床頭箱的振動之間產生共振引起的軋輥振紋，以平行于母線的形式分布在軋輥表面。
1.2 軋輥振紋的消除方法
消除軋輥振紋，首先是消除不正常的振源，然后按照振紋的明顯程度選擇磨削方式。明顯的振紋要從粗磨開始消除，不明顯的振紋可以從半粗磨開始消除。
2、輥印
①軋輥輥印的表現形式和產生原因。軋輥輥印主要表現為輥面針孔、凹痕、壓痕和孔洞。在軋輥表面不規則分布的凹痕，一般呈圓形，表面狀態或軋輥的紋理通常保留在凹痕內，一般是由一些碎片（異物）進入咬入區或軋輥間相互接觸摩擦造成的。預防措施為：鑒別碎片異物來源、清潔機架、改善工藝潤滑冷卻條件、提高酸洗卷板的表面質量和剪邊質量、增加工作輥表面硬度和淬硬深度、合理配置工作輥和中間輥之間的硬度差。
②軋輥輥印的消除方法。根據輥印的不同程度通過磨削或者車削的方式來去除軋輥輥印。
3、刀花
3.1 軋輥刀花的產生原因
由于軋輥的轉速、砂輪的轉速、Z軸的縱向移動速度和砂輪的進刀量四者不匹配而引發的刀花；砂輪邊部鋒利或砂輪邊部缺陷而導致的刀花；半精磨磨削道次數不夠，沒有消除粗磨道次的缺陷而形成的刀花；精磨道次由于載荷過大導致的刀花；軋輥凸度太大也會產生刀花。
3.2 軋輥刀花的預防措施和消除方法
①預防措施。按照a=合理配置軋輥的轉速、Z軸的縱向移動速度、砂輪的進刀量、砂輪的轉速。其中，a為磨削量（mm）；Vw為工件圓周速度（m/min）；Vs為砂輪圓周速度（m/s）；Ap為背吃刀量（mm）；Ds為砂輪直徑（mm）；Dw為工件直徑（mm）；m為砂輪圓周單位長度內的有效磨刃點數。對鋒利的砂輪邊部進行倒角，對有缺陷的砂輪進行尾座打磨，直到缺陷消失。根據不同的軋輥類型選擇標準的磨削程序，嚴格按照標準磨削程序磨削，每開始跳轉下一個磨削程序時，都要保證上一步磨削的缺陷消除。在保證半精磨道次的缺陷被消除的前提下，控制精磨道次磨削的道次數和載荷，選擇更軟的砂輪或者減小砂輪的凸度。
②軋輥刀花的消除方法。一般采用重復磨削的方法消除軋輥刀花。
4、裂紋
①軋輥裂紋的產生原因。軋輥在軋制時或較熱的軋輥在磨削時，由于局部應力集中，容易產生裂紋；軋機出現斷帶、絞鋼等事故導致裂紋；來料厚度不均導致軋制過程中軋輥受到沖擊，使得軋輥短時間內軋制力過大產生裂紋；軋輥的疲勞裂紋。
②軋輥裂紋的消除方法。為了防止輥因為裂紋引起掉肉或更大 缺陷，必須及時處理并保證裂紋去除干凈。磨削時仔細點檢軋輥，發現有裂紋應在輥頸端部做好標記，方便下次檢查，若裂紋較小，磨削一段時間后肉眼不能確定裂紋是否已磨完，這時需做顯像試驗或探傷，確定裂紋是否已磨完，若仍存在則繼續磨削；若裂紋較大較深，經長時間磨削后仍較明顯，可進行定點切入式磨削以判斷裂紋的深度。
5、剝落（掉肉）
軋輥剝落就是指軋輥輥身的某個區域從輥身上分離出來的現象。
5.1 軋輥表面剝落
①在軋制時由于斷帶、甩尾、鋼帶重疊等而發生的卡鋼或打滑，對輥面的接觸區域造成熱沖擊，使輥面產生不同程度的燒傷，導致輥面出現應力集中的因素。如果作用在軋輥上的軋制應力大于軋輥的抗拉強度，表面裂紋有可能在軋制周期內發生彌散導致軋輥剝落的產生。
②高周期疲勞剝落，表皮下裂紋引發的這種方式，一般在二中間和支撐輥中發生的比較常見，并且通常并沒有軋機事故就會發生。通常而言，這種類型的疲勞斷裂被描述為“易碎”型剝落，表明整個過程在軋輥表皮下引發。應力作用次數是非常重要的，即使低于軋輥材料強度的應力，但是由于反復作用也可導致裂紋引發，即疲勞產生裂紋導致剝落的產生。由于非常小的裂紋平行分布于軋輥表面的切線上，高周期接觸應力的疲勞蔓延可在應力區域內的許多地方發生。然后重復的循環應力將這些裂紋彌散到表面直到剝落發生。
5.2 軋輥輥端掉肉
軋機止推軸承出現異常導致軋輥輥端掉肉；軋機換輥小車位置不對或出現異常導致在換輥時發生異常情況致使軋輥輥端掉肉；吊運或者其他意外情況，導致軋輥端部撞擊受損。
5.3 軋輥剝落的處理方法
軋輥表面剝落采取粗磨+探傷直到缺陷消除，軋輥輥端剝落視情況而言，輕度剝落采用打磨的方式處理，嚴重剝落，軋輥報廢。
6、托瓦印
①軋輥托瓦印的產生原因。軋輥托瓦印一般存在于直徑較小、在磨削時需要軋輥輥身托架支撐的軋輥上，在冷軋廠存在托瓦印的軋輥一般有二十輥軋機的工作輥、一中間、二中間。托瓦印的產生是由于托瓦不平產生毛刺，托瓦材料中有雜質，或者砂輪磨粒、鐵屑以及其他雜物夾雜在托瓦和軋輥之間，在磨削時劃傷了軋輥表面而產生的。
②軋輥托瓦印的消除方法。一般采用墊托瓦紙、半道次磨削或者重復磨削的方式消除托瓦印。
【參考文獻】
[1] 任喜來.冷軋輥的失效分析及其修復[J].軋鋼，2002，（3）.
[2] 劉德富，尹鐘大.冷軋工作輥的早期失效及預防措施[J].特殊鋼，2003，（6）.
[3] 馬鋼.冷軋軋輥缺陷的分析及防范措施[J].上海金屬，2007，（5）.
來源：企業技術開發:中旬刊
（版權歸原作者或機構所有）
