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工作辊表面剥落原因分析及预防

裂纹的产生是造成轧辊剥落、爆辊的主要原因。因此, 在轧辊的使用、磨削、管理等方面需采取如下措施:

(1) 正确磨削轧辊, 每次磨削后的轧辊必须保证表面的疲劳层完全消除, 同时保证所需表面质量与粗糙度要求;对磨好的轧辊加强检测, 尤其是裂纹辊的磨削, 必须检测无裂纹后才可以使用。

(2) 制定合理的换辊制度, 避免轧辊超期使用, 同时保证下机后的轧辊必须放置一定时间, 使轧辊有足够的时间消除应力。

(3) 采取上机轧辊的确认制度。磨削好的轧辊在装辊时必须确认质量, 如发现异常, 则退回磨辊间重新进行磨削;装配好的轧辊在上机前必须确认, 有问题的轧辊不得上机使用。

(4) 操作人员应选择合适的轧制力、张力和压下量, 使整个轧钢过程稳定, 避免轧制事故的发生。

(5) 由专人管理轧辊, 并建立轧辊台帐, 对有问题的轧辊持续跟踪。

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辊压机的磨损

对于辊压机等耐磨堆焊工件尤其是辊压机在使用过程中经常会出现表面剥落掉块的情况，深度和面积不定，这都属于疲劳***的范畴。疲劳***是由于在零部件的局部高应力区，较弱的晶粒在变应力的作用下形成微裂纹，然后发展成宏观裂纹，裂纹继续扩展终导致疲劳***。所以辊面除了保证耐磨以外，也要考虑抗1疲劳剥落能力，因此辊压机辊面的材料必须有良好的塑韧性。目前已知的材料疲劳极限得出了一个经验公式

σ-1=0.5σb ————（1-1）

σ-1——材料的疲劳极限

σb——抗拉强度极限

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辊压机堆焊层设计

对剪切应力1大值所处位置的探讨是有必要的。确定了位置即深度，可以在此处提高辊材或堆焊层的疲劳强度，就提高了挤压辊的抗1疲劳剥落的寿命。按纯弹性理论推算的数据——疲劳剪切应力距离辊面的深度，应该是物料与辊面接触的面积上辊面弧长的一半的0.786倍。

接触辊面辊面弧长L= Dπ×(γ÷3600) ————（1-2）

D——辊压机直径

γ——咬入角

按照这个方法可以大概估算疲劳深度，但误差非常大，实际理论疲劳深度远小于此值。辊压对咬入角的积分计算，0.786b约为5.2mm。综上如果考虑到安全系数和数学模型的误差的话，那么，辊压机的剪切应力的深度是在10mm～15mm左右，正好是过渡层的深度，这可能也就是辊压机堆焊层设计的理论依据之一。

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疲劳剥落是辊面损坏的基本方式

辊径与疲劳深度成正比，辊径越大，其可能发生疲劳的深度越大；咬入角与疲劳深度成正比，咬入角越大，可能发生疲劳的深度越大。咬入角γ的大小取决于物料的种类、粒度、形态及两辊的间隙、辊压、辊面状态（条纹形状）、辊径及转速等因素。影响显然是辊缝间隙和辊压，辊缝间隙越小，辊压越大，都会使得咬入角变大，使得疲劳深度变深。控制合适辊缝，显然原始辊缝越小，物料的通过量也就越小，为了达到较高的产量就必须提高料仓的压力，将辊缝撑开强行增大通过量，这时，料柱升高，咬入角γ加大，同时辊缝间隙内的料饼密度增加，辊缝处的压力值也急剧升高，这些都会造成辊面压力更接近疲劳强度，并且与剪切应力的深度成正比，对保证疲劳寿命不利。

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