趙科達(dá) 趙利永 王世杰??
摘要:分析高速重軌萬(wàn)能軋制生產(chǎn)過程,以及重軌軋疤缺陷的形態(tài)特征的原因,制定相應(yīng)的缺陷檢測(cè)方法,并提出了相應(yīng)的措施,根據(jù)缺陷的特征,顯著降低了軋疤缺陷引起的高速重軌改切率。
關(guān)鍵詞:高速重軌;軋疤缺陷;分析
隨著中國(guó)高鐵時(shí)代的來臨,承載列車的鋼軌質(zhì)量成了關(guān)乎生死的大事,進(jìn)而如何保證上線鋼軌的高質(zhì)量、確保高鐵全線的安全通暢,也成了我們亟需解決的重要課題。型鋼應(yīng)用萬(wàn)能軋機(jī)生產(chǎn)鐵路重軌,將其工藝流程布置為:BD1BD2U1EU2UF。在生產(chǎn)過程中,軋疤缺陷通常會(huì)出現(xiàn)在軋件的上軌腰部或者是下顎,是一種常見的表面缺陷。在進(jìn)行連續(xù)軋時(shí),該缺陷由于很難被檢查出而成了影響重軌的質(zhì)量提升的關(guān)鍵制約因素,也在很大程度上影響了百米重軌的挑出率。(圖1:60N生產(chǎn)時(shí)缺陷占比)。從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中我們發(fā)現(xiàn),軋疤缺陷是影響鋼軌合格率不高的主要原因,占比15.21%。
通過對(duì)軋制工藝、孔型系統(tǒng)和重軌質(zhì)檢得到的反饋信息進(jìn)行細(xì)致的分析,找出產(chǎn)生重軌軋疤缺陷的主要原因,進(jìn)而根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出檢查軋疤缺陷的方法,進(jìn)而得出解決措施,顯著降低了軋疤缺陷造成的百米重軌改切率。
一、軋疤產(chǎn)生原因及分析
(一)孔型特點(diǎn)
邯鋼大型廠在生產(chǎn)過程中,萬(wàn)能軋線在重軌的生產(chǎn)工序中采用如圖2所示孔型系統(tǒng),包括:箱形孔、帽形孔、軌形孔、萬(wàn)能孔、軋邊孔和半萬(wàn)能成品孔。其中開坯軋機(jī)(BD1)上配置箱形孔;開坯軋機(jī)(BD2)上依次配置梯形孔、帽形孔、切深孔、先導(dǎo)孔和軌形孔;萬(wàn)能粗軋機(jī) (U1、U2)上配置萬(wàn)能孔;軋邊機(jī)(E)上配置軋邊孔;萬(wàn)能精軋機(jī)(UF)上配置半萬(wàn)能成品孔。切深孔之后的孔型都類似軌形孔。
(二)軋疤產(chǎn)生原因
由于萬(wàn)能軋制機(jī)組的重軌孔型中部的輥面設(shè)計(jì)的較高,在生產(chǎn)過程中,如果軋件扭轉(zhuǎn)、微彎,或者其上的導(dǎo)衛(wèi)沒有起到應(yīng)有的支撐和導(dǎo)向作用,在咬入過程中都會(huì)造成對(duì)輥面的沖擊,進(jìn)而在輥面上形成粘肉,引起后續(xù)的軋疤缺陷。
另外,如果導(dǎo)衛(wèi)的設(shè)計(jì)、安裝不合理,軋件也容易產(chǎn)生軋疤缺陷。在設(shè)計(jì)導(dǎo)衛(wèi)時(shí),要留足底部和腰部的落差,否則將很容易發(fā)生軋件咬入之前的歪斜;不合理的安裝導(dǎo)衛(wèi)也會(huì)使輥面過多露出,由于軋輥在軋件咬入期間會(huì)受到?jīng)_擊,這會(huì)使粘肉的幾率提高。由此可見,導(dǎo)衛(wèi)的安裝高度、平直度和偏移量是影響軋疤缺陷的關(guān)鍵因素。
(三)軋疤缺陷形態(tài)特征
軋疤缺陷通常呈月牙形,長(zhǎng)約20~80mm。但由不同孔型的軋制工藝造成的軋疤缺陷在特征也會(huì)有明顯的區(qū)別:第一,出現(xiàn)軋疤缺陷的周期長(zhǎng)度上有明顯區(qū)別,這是由于在產(chǎn)線上各道次的輥徑和延伸率不相同造成的;其次,不同孔型上出現(xiàn)的軋疤缺陷形態(tài)特征各不同。U1軋機(jī)在運(yùn)行時(shí)必須要確保軋件在第一道軋制時(shí)的順利咬入,因此在設(shè)計(jì)時(shí)一般會(huì)增加導(dǎo)衛(wèi)間隙,但這樣往往會(huì)增加軋輥的露出面積,使軋件在咬入孔型時(shí)很容易沖擊上輥,使重軌的上腰部出現(xiàn)軋疤缺陷。E軋機(jī)上由于其導(dǎo)衛(wèi)間隙較小,出現(xiàn)的軋疤缺陷較淺。UF軋機(jī)在運(yùn)行時(shí),軋件腰部在咬入孔型時(shí)很容易被衛(wèi)板夾住,這樣就會(huì)在軋機(jī)孔型一側(cè)或兩側(cè)的下顎部位產(chǎn)生不同程度的沖擊粘鋼,從而造成長(zhǎng)度不一樣的軋疤缺陷。
軋疤缺陷對(duì)重軌的質(zhì)量和使用年限造成了嚴(yán)重的影響,我們?cè)谏a(chǎn)和測(cè)試中必須根據(jù)產(chǎn)生缺陷的機(jī)理和缺陷的特征進(jìn)行著重檢查,在檢查時(shí)應(yīng)尤其注意以下兩個(gè)部位:(1)UF軋機(jī)上出現(xiàn)軋疤缺陷的幾率較大,重軌前3m的下顎位置應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)檢查;(2)周期性的軋疤缺陷,周期長(zhǎng)度約3m左右。
(四)解決措施
分析軋疤缺陷產(chǎn)生的原因發(fā)現(xiàn),解決軋疤缺陷的根本所在是能夠保障軋件端頭被孔型準(zhǔn)確咬入,因此我們可以重點(diǎn)從孔型設(shè)計(jì)、軋件端頭的平直度和導(dǎo)衛(wèi)板的設(shè)計(jì)及安裝三個(gè)方面入手來消除軋疤缺陷。
(1)調(diào)整軋制參數(shù):統(tǒng)一軋件尺寸不變,調(diào)節(jié)軋機(jī)頭部和底部的壓下量,使其保證軋后的平直度;(2)改變軋邊孔的頭部孔型,保證在軋件經(jīng)過E軋機(jī)的時(shí)候頭部的壓力較?。唬?)調(diào)整萬(wàn)能軋機(jī)的橫向位置和軋制線高度,保證U1EU2三架軋機(jī)對(duì)正,并且軋制線在同一水平線上。
二、導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計(jì)及安裝
(1)精確設(shè)計(jì)導(dǎo)衛(wèi)的安裝標(biāo)準(zhǔn),確定導(dǎo)衛(wèi)的安裝高度,使軋件確??梢詼?zhǔn)確導(dǎo)入孔型;(2)尤其要確保UF軋機(jī)的入口衛(wèi)板高度。
三、結(jié)論
(1)軋機(jī)孔型、導(dǎo)衛(wèi)的設(shè)計(jì)和安裝及軋件端頭的重力彎曲是造成軋疤缺陷的關(guān)鍵因素;
(2)一般軋疤缺陷會(huì)出現(xiàn)在重軌頭部前8m范圍內(nèi);
(3)軋件端頭的平直度可以利用改變孔型和壓下規(guī)程、衛(wèi)板的重新設(shè)計(jì)及精確安裝衛(wèi)板等措施來進(jìn)行提高,以保證軋件的對(duì)中咬入,這對(duì)重軌軋疤缺陷的控制和減少效果非常明顯。
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作者簡(jiǎn)介:趙科達(dá)(1990),男,漢族,唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院,軋鋼工,助理工程師,研究方向:材料工程軋鋼。