黃曉華

摘 要：本文分析了對(duì)鑄軋輥輥套使用過(guò)程中非正常損壞報(bào)廢的現(xiàn)象及主要原因，提出了減少這些影響因素的具體措施，對(duì)防止鑄軋輥套在使用過(guò)程中提前報(bào)廢及提高鑄軋輥輥套的正常使用壽命有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：鑄軋板形；輥套壽命；輥套材質(zhì)；輥套裝配；車(chē)磨精度；冷卻水

在雙輥連續(xù)鑄軋生產(chǎn)鋁冷軋坯料的情況下，鑄軋輥輥套是影響產(chǎn)品質(zhì)量及成本的主要因素之一。若使用過(guò)程中出現(xiàn)因板形太差、輥套爆裂、輥套穿透性裂紋及輥套中間嚴(yán)重缺陷等原因引起的輥套報(bào)廢，則會(huì)對(duì)企業(yè)造成很大的損失。

本文結(jié)合我單位鑄軋輥在使用過(guò)程中出現(xiàn)的實(shí)際情況，對(duì)影響鑄軋輥輥套非正常失效的因素進(jìn)行分析與探討，并提出相應(yīng)的解決措施，以供參考。

1 鑄軋產(chǎn)品板形差造成輥套報(bào)廢

鑄軋輥在使用過(guò)程中所承受的應(yīng)力超過(guò)輥套的屈服極限時(shí)，使輥套表面產(chǎn)生永久性的塑性變形，造成輥面塌陷；輥芯水槽局部堵塞使局部地區(qū)產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象，故塑性變形使輥套局部突起，導(dǎo)致軋制出的板縱向差，橫向同板差超標(biāo)。

1）鑄軋輥套質(zhì)量。鑄軋輥套抗壓強(qiáng)度低、抗沖擊能力及抗高低溫性能差，易造成輥面變形過(guò)大及不均勻。

2）輥芯輥套加工精度低。輥芯外表面的磨削精度及輥套內(nèi)孔加工精度達(dá)不到要求，輥套與輥芯局部接觸不良，造成輥套局部的壓扁及凹陷，致使產(chǎn)品板型嚴(yán)重超差，最終因板形太差導(dǎo)致輥套報(bào)廢。

3）輥芯水槽堵塞。在鑄軋過(guò)程中，若因水槽局部堵塞，造成水流不暢，致使輥套局部塑性變形加劇，鑄板板型超差，無(wú)法處理，導(dǎo)致輥套提前報(bào)廢。

4）輥芯水槽破裂。由于輥芯水槽在加工存在的應(yīng)力集中、生產(chǎn)過(guò)程著承受的軋制力、輥套產(chǎn)生的裝配應(yīng)力及傳遞扭矩產(chǎn)生的剪切應(yīng)力，造成輥芯水槽損壞，使輥套在生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)凹陷造成板形差。

5）冷卻循環(huán)水流量、壓力低造成冷卻不充分，造成輥套局部熱變形較大，致使鑄軋板局部板形達(dá)不到要求。

6）鑄軋輥軸承旋轉(zhuǎn)精度低或損壞，導(dǎo)致鑄軋輥在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中旋轉(zhuǎn)精度低，造成鑄軋板縱向精度超差。

7）鑄軋輥磨削精度差。鑄軋輥在磨削過(guò)程中因磨床自身精度、鑄軋輥輥頸精度或者磨削找正精度達(dá)不到要求，旋轉(zhuǎn)精度及輥型較差，導(dǎo)致鑄軋板橫向及縱向板形差超差。

8）在鑄軋生產(chǎn)過(guò)程中突然停水，造成輥套內(nèi)孔永久變形，與輥芯接觸不良。

2 輥套爆裂或輥面漏水造成輥套報(bào)廢

1）輥套冶金缺陷造成輥套在使用至近一半壽命時(shí)報(bào)廢。幾年來(lái)，我單位曾多次出現(xiàn)鑄軋輥在裝配后使用到可使用壁厚的一半左右時(shí)磨削后待用或車(chē)削后待磨的鑄軋輥輥套突然發(fā)生縱向或近45度方向爆裂現(xiàn)象，經(jīng)對(duì)裂口表面仔細(xì)檢查，即可看到內(nèi)部存在1處或1處以上5～10mm左右尺寸的過(guò)燒藍(lán)色氧化組織。

2）在鑄軋輥在使用到較小尺寸（未到報(bào)廢尺寸）時(shí)，輥面出現(xiàn)穿透性裂紋造成的輥套漏水。

3）輥套表面密集龜裂造成輥套突然爆裂。我單位曾出現(xiàn)已打眼待立板的鑄軋機(jī)組下輥突然炸裂，裂口表面未發(fā)現(xiàn)異常冶金缺陷及組織，輥面密集5～8mm龜裂。

4）鑄軋輥套龜裂嚴(yán)重及夾雜、氣孔等原因造成輥套缺陷不能車(chē)掉報(bào)廢。在鑄軋過(guò)程中，輥套表面鋁液熱沖擊及內(nèi)部循環(huán)水冷沖擊、鋁液侵蝕與滲透及扭轉(zhuǎn)、彎曲循環(huán)載荷的聯(lián)合作用，使輥套表面形成龜裂。龜裂較深使輥套車(chē)磨量過(guò)大。也曾多次出現(xiàn)輥套組織中間夾雜及氣泡等缺陷無(wú)法車(chē)掉造成的輥套報(bào)廢現(xiàn)象。

3 提高鑄軋輥輥套使用壽命的措施

1）減小鑄軋輥輥套塑性變形，防止因板形差無(wú)法使用造成的輥套報(bào)廢。

a.提高鑄軋輥輥芯及輥套加工精度。應(yīng)嚴(yán)格保證待裝輥套內(nèi)孔內(nèi)徑及輥芯外徑的尺寸公差和形位公差要求，加強(qiáng)裝配前的檢查監(jiān)測(cè)，防止測(cè)量錯(cuò)誤造成過(guò)盈量過(guò)大或過(guò)小引起輥套炸裂或輥套在輥芯上打滑而無(wú)法生產(chǎn)引起的輥套報(bào)廢。

b.輥套硬度。合理的輥硬度有利于提供輥套的壽命，理想的輥套硬度為HB410-430。在輥套使用裝配前應(yīng)對(duì)其硬度進(jìn)行檢查校核。

c.防止水槽堵塞。水槽堵塞會(huì)造成輥套表層局部過(guò)熱，影響鑄軋板的板形，縮短輥套的壽命。對(duì)每次重裝前應(yīng)徹底對(duì)水槽及內(nèi)部水孔清理修復(fù)。應(yīng)堅(jiān)持使用合格的電滲析冷卻水，防止外部泥沙，塵土等雜物進(jìn)入，加強(qiáng)酸值的監(jiān)測(cè)與控制，并在使用1-2年后應(yīng)整體更換。

d.防止冷卻水供應(yīng)突然中斷造成的輥套永久變形或爆裂，應(yīng)在輔助設(shè)備設(shè)計(jì)及管理方面采取得力措施保證冷卻水的連續(xù)供應(yīng)。

2）針對(duì)輥套出現(xiàn)爆裂及輥面漏水等原因造成的輥套報(bào)廢，應(yīng)在以下幾個(gè)采取措施：a.選擇市場(chǎng)信譽(yù)好、輥套制造工藝成熟穩(wěn)定、輥套制造裝備較為先進(jìn)及售后服務(wù)好的輥套制造商。優(yōu)質(zhì)的輥套是防止輥套突然爆裂、輥面穿透性裂紋漏水、易出龜裂及中間夾渣氣孔等原因引起輥套報(bào)廢的最首要的措施。b.選擇合理的過(guò)盈量，加強(qiáng)待裝輥芯外徑、輥套內(nèi)徑尺寸公差及形位公差的控制，同時(shí)裝配前應(yīng)嚴(yán)格校核。c.在輥套加工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制進(jìn)刀量，防止造成局部組織過(guò)燒氧化變異、局部應(yīng)力集中及強(qiáng)度下降，最好在車(chē)磨時(shí)能采用冷卻液冷卻。d.鑄軋輥在立板時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照工藝要求跑渣（預(yù)熱），防止熱沖擊造成的嚴(yán)重?zé)崞邶斄言斐奢佁淄蝗槐褕?bào)廢損壞，嚴(yán)格將循環(huán)水溫度控制在32～60℃，以減少輥套內(nèi)外因溫差大造成的熱膨脹應(yīng)力。e.鑄軋輥在車(chē)磨中應(yīng)嚴(yán)格防止車(chē)磨過(guò)程中的燒傷，以防造成組織異變及應(yīng)力集中。f.鑄軋輥運(yùn)輸裝配及生產(chǎn)使用應(yīng)嚴(yán)格防止鑄軋輥表面的機(jī)械損傷，生產(chǎn)過(guò)程中輥面修磨時(shí)嚴(yán)禁使用目數(shù)小于120以下的紗布。g.合適的鑄軋工藝可以延長(zhǎng)輥套壽命。在滿(mǎn)足產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，盡可能減小鑄軋區(qū)長(zhǎng)度，從而能減小軋制力，使輥套承受的應(yīng)力減小，有利于減小龜裂的產(chǎn)生。

4 結(jié)論

我單位所用鑄軋生產(chǎn)線(xiàn)，幾乎每年都會(huì)出現(xiàn)1對(duì)以上鑄軋輥在使用過(guò)程中因輥套質(zhì)量、輥芯水槽堵塞、使用及磨削和其它因素引起的輥套沒(méi)有使用到接近設(shè)計(jì)輥徑便因輥套爆裂、輥面穿透性裂紋漏水及輥套內(nèi)部氣孔無(wú)法車(chē)掉及板形嚴(yán)重不良等原因造成的輥套提前報(bào)廢，對(duì)企業(yè)造成20萬(wàn)元以上的直接損失。通過(guò)對(duì)鑄軋輥非正常失效原因的分析及采取對(duì)應(yīng)措施，能使輥套達(dá)到正常使用壽命、降低生產(chǎn)成本，具有較高的現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)意義。