事故辊图片和特征
浅谈精轧工作辊失效形式及预防措施
浅谈精轧工作辊失效形式及预防措施（郑强）检修中心轧钢维护部摘要：通过对轧辊在生产中发生的各种失效形式进行分析，并作出相应的预防措施。
关键词：裂纹；剥落；断裂前言轧辊是热轧厂生产中最大的消耗性、关键性备件，不仅其消耗量大、价格昂贵，而且其性能和使用情况的好坏，直接影响生产的作业率和成本、产品的产量和质量、辊耗等。
轧辊消耗量是轧钢生产技术经济指标之一，是考核轧钢生产的主要内容。
因此，提高轧辊使用寿命，是轧钢生产提高生产效率、实现增产节约、降低消耗的有力措施。
使用中的轧辊，由于和轧件直接接触引起的接触应力、热应力、剪切应力、残余应力和轧辊本身的制造缺陷等原因，常常在正常使用周期内被迫提前下机，甚至非正常报废，这就需要我们通过各种失效形式做出相应的分析，并加以预防和解决。
1.裂纹裂纹是轧辊使用中最常见的一种失效形式，又分正常裂纹和非正常裂纹两种。
1.1正常裂纹正常裂纹又叫热裂纹，热裂纹属正常轧制下产生的裂纹，初期呈很细的网状均匀分布在轧辊的整个辊身上，深度较浅。
热裂纹是由于多次温度循环产生的热应力所造成的逐渐破裂，是发生于轧辊辊身上的一种微表面层现象。
此种裂纹是轧制过程中轧辊受接触应力、热应力、剪切应力、残余应力影响，当应力超过材料的疲劳极限时，轧辊表面产生严重应变，逐渐导致热疲劳裂纹的产生。
预防措施：1、合理控制冷却水量和冷却水的分布；2、合理分配各机架轧制负荷；3、合理控制换辊周期；4、合理控制磨削量；1.2非正常裂纹轧制中发生的打滑、粘钢、卡钢、堆钢、甩尾、甚至断水轧制等轧制事故，这些轧制事故会造成轧辊局部温度升高而产生热应力和组织应力，当轧辊应力值超过材料强度极限时便产生热冲击裂纹，形成轧辊辊身表面一条母线上或局部深度和开口度较大的裂纹。
通过修磨，轧辊表面裂纹消除后可以继续使用，但其使用寿命明显降低，并在以后的使用中易出现剥落事故。
预防措施：1、轧制条件应满足轧辊的使用技术要求；2、合理分配各机架轧制负荷；3、提高轧制操作技能，尽量减少打滑、粘钢、卡钢、堆钢、甩尾、甚至断水轧制等轧制事故的发生；4、轧线必须及时把事故原因的信息传递到磨辊间，以便于磨辊间针对事故原因制定有效的对事故轧辊进行严格的超声波、涡流探伤及磨削处理；2.剥落剥落是轧辊使用中比较严重的一种失效形式，是由于轧辊表面裂纹的扩展或轧辊本身内部缺陷造成的。
轧辊失效分析
轧辊失效分析轧辊失效分析欧州轧辊制造商协会撰写目录第一章剥落1.1 马鞍形剥落 61.2 挤压裂纹和带状疲劳剥落71.3 外层/芯部结合层处剥落91.4 外层/芯部接合层工作层厚度不够101.5 辊肩脱落11第二章热裂纹2.1 带状热裂纹 122.2 梯状热裂纹 132.3 局部热裂纹 13第三章机械事故损伤3.1 冲击过载造成轴承部位断裂143.2 弯矩引起的轴承部位断裂153.3 传动端扭矩引起辊颈折断163.4 辊承磨损及烧死引起的辊颈折断173.5 热（应力）折断18第四章表面及次表面（皮下）缺陷4.1 针孔和气孔 194.2 夹杂 204.3 硬点和软点 20第五章轧制过程中辊面状态5.1 表皮剥落 215.2 大块带状剥落225.3 粘钢235.4 带边边缘磨损245.5 划伤/机械碰伤印痕25前言1．目前，对任何成熟的轧制过程、轧制工艺，都可有不同的轧辊材质选择。
这些轧辊在正常的轧制条件下，可以顺利得用到报废直径。
然而，为了得到这一结果，正确的轧辊管理是非常必要的，这当中包括轧制周期长短的确定，良好的磨辊程序及无损检测手段。
除此之外，轧辊磨损轮廓的测量记录，工作硬化层的检测对轧辊服役期的增加也会是有益的。
2. 在确定宽带钢工作辊材质时，轧辊制造厂家需要知道相关的轧制条件，其中包括精轧段机（架）的数量，轧辊服役的架次，带宽单位宽度上的轧制力，轧辊工作部位的最大预弯度，这些要素决定了复合轧辊芯部和外层材质的选择。
3. 尽管轧辊制造商和用户都谨慎行事，还会发生轧辊失效，导致轧辊部分或全部损失，甚至损坏到轧机设备。
这些轧辊失效的原因都是与制造或使用相关的。
4. 轧辊断裂的形貌往往用于鉴定断裂的原因。
一般来说，断裂可以是由负荷超载还是疲劳所引发的。
疲劳断裂初始从裂纹开始，逐渐延展，形成典型的断裂面。
这种断裂面相对平滑，呈现多条抑制线，一旦疲劳裂面达到临界大小，剩余的截面便突发破裂。
疲劳断裂的典型例子有支撑辊剥落、支撑辊颈折断，还有二辊式轧机的工作辊从内圆角区域处的断裂（应力腐蚀也会是引发原因之一）。
第2章轧辊
型钢轧机以齿轮座的中心距作为轧辊名义 直径；
初轧机则把辊环外径作为名义直径。
型钢轧机以轧辊的名义直径来作为轧机标 称的组成部分。因为型钢品种规格与轧辊辊身 直径的大小成正比，辊身直径的数值即可反映 该轧机所生产的品种规格。然而由于生产不同 品种规格所对应的轧辊辊身直径不同，因此通 常习惯采用和轧辊辊身直径有一定对应关系而 数值保持恒定不变的人字齿轮机座的中心距 （人字齿轮节圆直径）作为型钢轧机的名义直 径来表征轧机。
鉴于影响轧辊强度的某些因素如轧辊的铸 造缺陷、温度应力、轧辊断面的应力集中系数等 难以精确确定，轧制时的冲击负荷也只有通过一 定的测试手段才能获得，加之轧辊本身又是轧钢 车间的主要损耗件，因此轧辊的强度通常只按静 载荷验算，并将上述因素的影响纳入安全系数中。
型钢轧机与板带轧机的生产工艺、轧机结 构有所不同，故轧辊的强度计算方法亦有区别。
（3）参数：d1－辊头直径 l1－辊头长度 当轧辊不传动（工作辊驱动条件下的支
承辊）或只有单侧传动时，轧辊可以不做专 门的辊头，仅在辊颈外留有可供换辊的起吊 部分。
§2.1.2 轧辊的分类 1、按构造分类
①光面轧辊：应用于轧制板带材。
②有槽轧辊：应用于轧制型钢、线材和钢 坯。
2、按用途分类 ① 工作辊：一般是驱动辊，辊颈小，并
3．辊头的强度计算
型钢轧辊的辊头通常是梅花形结构，它只受扭
矩的作用。对一般结构的梅花头，当d2 = 0.66d1 时，最大扭矩应力产生在梅花头的槽底部分，
其值为：
d1
M d1
0.07
d
3 1
式中 Md1--作用在梅花头上的扭矩； d1 --梅花头的外径； d2 --梅花头槽底处的直径。
§2.4.2 二辊板带钢轧机轧辊的强度验算 板带轧辊强度验算的特点：
冷轧四辊轧机辊间接触应力与工作辊边裂失效分析
冷轧四辊轧机辊间接触应力与工作辊边裂失效分析谢晶① 王辉（宝钢轧辊科技有限责任公司 江苏常州２１３０００）摘 要 研究冷连轧机组辊系受力分布状态，揭示冷轧四辊ＣＶＣ连轧机工作辊边部环裂产生原因。
以某厂轧辊边部剥落案例为基础，通过对轧辊剥落形貌观察，硬度检测分析，并借助有限元仿真计算对工作辊在服役中的受力分布状态进行了计算。
结果表明接触应力最大位置应为与支承辊端部倒角根部，最大应力达到１０００ＭＰａ。
工作辊边部环裂或局部剥落主要与工作辊横向移动在辊身端部受到较大接触挤压应力有关；在高周循环挤压应力作用下，轧辊次表面形成微裂纹，随裂纹扩展最终导致轧辊失效。
关键词 ＣＶＣ轧机；工作辊；接触应力；疲劳中图法分类号 ＴＧ１５５．４ 文献标识码 ＡＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２４ ０１ ０１４ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｏｎｔａｃｔＳｔｒｅｓｓｂｅｔｗｅｅｎＲｏｌｌｓａｎｄＦａｉｌｕｒｅｏｆＷｏｒｋＲｏｌｌＥｄｇｅＣｒａｃｋｓｉｎＦｏｕｒＨｉｇｈＣｏｌｄＲｏｌｌｉｎｇＭｉｌｌＸｉｅＪｉｎｇ ＷａｎｇＨｕｉ（ＢａｏｓｔｅｅｌＲｏｌｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ２１３０００）ＡＢＳＴＲＡＣＴ ＳｔｕｄｙｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆｏｒｃｅｏｎｔｈｅｒｏｌｌｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｃｏｌｄｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌａｎｄｒｅｖｅａｌｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｅｄｇｅｒｉｎｇｃｒａｃｋｓｏｎｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｒｏｌｌｓｏｆｔｈｅｃｏｌｄｒｏｌｌｉｎｇｆｏｕｒｈｉｇｈＣＶＣｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｅｄｇｅｐｅｅｌｉｎｇｏｆａｃｅｒｔａｉｎｆａｃｔｏｒｙ＇ｓｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｒｏｌｌｅｒｄｕｒｉｎｇｓｅｒｖｉｃｅｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｅｅｌｉｎｇｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，ｈａｒｄｎｅｓｓｔｅｓｔｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓｓｈｏｕｌｄｂｅｌｏｃａｔｅｄａｔｔｈｅｒｏｏｔｏｆｔｈｅｃｈａｍｆｅｒａｔｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｒｏｌｌｅｒａｎｄｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｐｅａｋ，ｗｉｔｈａｍａｘｉｍｕｍｓｔｒｅｓｓｏｆ１０００ＭＰａ．Ｔｈｅｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌｃｒａｃｋｉｎｇｏｒｌｏｃａｌｐｅｅｌｉｎｇａｔｔｈｅｅｄｇｅｏｆｔｈｅｗｏｒｋｒｏｌｌｉｓｍａｉｎｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｌａｒｇｅｃｏｎｔａｃｔａｎｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｓｔｒｅｓｓａｔｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅｒｏｌｌｂｏｄｙｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｌａｔｅｒａｌｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｗｏｒｋｒｏｌｌ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｃｙｃｌｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｓｓ，ｍｉｃｒｏｃｒａｃｋｓｆｏｒｍｏｎｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｒｏｌｌｅｒ，ｗｈｉｃｈｅｖｅｎｔｕａｌｌｙｌｅａｄｔｏｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｏｆｔｈｅｒｏｌｌｅｒａｓｔｈｅｃｒａｃｋｓｐｒｏｐａｇａｔｅ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ ＣＶＣｍｉｌｌ；Ｗｏｒｋｒｏｌｌ；Ｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓ；Ｆａｔｉｇｕｅ１ 前言ＣＶＣ轧机的基本工作原理是通过反对称形状的工作辊轴向移动时轧辊的凸度值在最大和最小之间连续无极可调，从而改变辊缝形状达到改善板形的目标。
轧制过程中断辊原因
轧制过程中断辊原因
轧制过程中断辊的原因有多种，包括：
1.轧辊冷却不适当，如轧辊冷却水压力不足或突然停水。
2.轧辊安装不正确，工作时受力不均。
3.轧辊材质不良，有裂纹或夹杂等缺陷，在缺陷处造成应力集中。
4.轧制工艺不合理，如轧机压下量过大，超负荷导致断辊。
5.轧辊设计不合理，如辊径过小。
6.轧钢事故造成断辊，如叠轧、轧件异常等导致轧制力突然急剧增加，超过
轧辊负荷。
7.轧辊材质不均，有裂纹或夹杂等缺陷。
为了解决这些问题，可以采取以下措施：
1.适当调整轧辊冷却水压力，保持冷却水的稳定和充足。
2.确保轧辊安装正确，避免工作时受力不均。
3.选择高质量的轧辊材料，避免存在裂纹或夹杂等缺陷。
4.合理制定轧制工艺，避免超负荷运转导致断辊。
5.设计合理的轧辊结构，确保辊径合适。
6.加强设备维护和检修，及时发现并解决轧钢事故隐患。
轧辊材质选用
101合金冷硬铸铁轧辊合金冷硬铸铁轧辊（辊环）是利用铁水自身的过冷度和模具表面激冷，同时添加Ni、Cr、Mo合金元素的办法制造的一种铸铁轧辊，辊身工作层基体组织内基本上没有游离态石墨，因而其硬度咼，具有优良的耐磨损性能。
此类材质可用静态复合浇注工艺生产大型规格轧辊，使辊身具有高的硬度而辊颈具有高的强韧性，表现出良好的热稳定性和抗事故性。
化学成分（％）物理性能用途承制范围102合金无界冷硬铸铁轧辊合金无界冷硬铸铁轧辊（辊环），以其工作层中有细小的石墨析出物为特征而区别于冷硬铸铁轧辊。
石墨均匀分散在整个辊身截面，其数量和尺寸随深度而增加。
本公司提供的合金无界冷硬铸铁轧辊，由于添加了锰、铬、镍、钼等合金元素，加上少量细小石墨的存在，不仅提高了轧辊的抗剥落性、抗热裂性和抗磨损等性能，而且辊身工作层具有较小的硬度落差。
表面的微细石墨孔隙还能改善轧辊的咬入能力。
合金球铁轧辊合金球墨铸铁轧辊（辊环），以基体组织中的石墨呈球状为特征，通过调整镍、铬、钼合金元素和特定的热处理制度，可以制成普通球墨铸铁、大型合金球墨铸铁、珠光体球墨铸铁和针状球墨铸铁不同系列的轧辊（辊环）。
这些产品具有良好的强度、高温性能和抗事故性能，工作层硬度落差极小。
104高镍铬无界冷硬铸铁轧辊高镍铬无界冷硬复合铸铁轧辊是采用离心或全冲洗方法制造的高性能轧辊，通过提高镍、铬、钼等合金元素的含量，获得高的组织、碳化物显微硬度；配合特殊热处理得到组织均匀、致密及硬度落差小的工作层；同时含有少量游离石墨，从而具有良好的耐磨损性、抗热裂、抗剥落及抗压痕性能。
外层厚度可适应需要而调整，芯部采用韧性灰口铸铁或高强度球墨铸铁，使芯部及辊颈具有满意的强韧性。
使用中充分水冷是必要的。
HS90_______ __ ________ I- _________ j …■■ ■1；:距表面距离（m m）用途：热带连轧精轧后段工作辊炉卷轧机工作辊宽、中厚板轧机粗轧、精轧机架工作辊高速线材轧机预精轧辊环热带（板）四辊平整机工作辊、支撑辊，横有色金属板材轧机工作辊切平整辊105高铬复合铸造轧辊高铬复合轧辊工作层含有6~22%勺铬合金，芯部为高强度球墨铸铁。
高速钢轧辊
高速钢轧辊的特征及使用技术要求目前人们所称的高速钢轧辊均为高碳高速钢复合轧辊，即轧辊的工作层材料采用高碳高速钢，轧辊的芯部材料采用球墨铸铁、石墨钢或锻钢等，两种不同的材料通过离心铸造或者是采用CPC工艺复合而成，与传统的M2、M4等标准类型钨钼高速钢有着本质上的区别。
在正常的轧制条件下，高速钢轧辊的使用寿命是合金铸铁轧辊3倍以上。
一、高速钢轧辊的特点1、高速钢轧辊含碳量较高，而且含有较高的钒、铬、钨、钼、铌等合金元素，因此，轧辊组织中碳化物的类型以MC型和M2C型为主，碳化物硬度高、耐磨性好。
2、高速钢轧辊具有较好的热稳定性，在轧制温度下，辊面具有较高的硬度和良好的耐磨性。
3、高速钢轧辊具有良好的淬透性，从辊身表面到工作层内部的硬度几乎不降，从而确保轧辊从外到内具有同等良好的耐磨性。
4、轧辊使用过程中，在良好的冷却条件下，辊身表面形成薄而致密的氧化膜，这种均匀、薄而致密的氧化膜长时间存在而不脱落，使得高速钢轧辊耐磨性得到显著提高。
5、高速钢轧辊在轧制时辊面氧化膜的形成，降低了轧材与辊面间的磨擦，因此在轧制过程中易引起打滑现象，使轧机调整难度增加。
6、高速钢材料膨胀系数大，导热性能好，在轧制时易引起辊形变化，影响轧材精度。
因此，高速钢轧辊在板带材轧机上使用时，不仅要改变冷却系统的设计，而且还要重新改变辊形的设计。
7、由于高速钢轧辊芯部采用合金球墨铸铁、石墨钢或者是锻钢等材料制成，因此轧辊辊颈强度高。
8、由于高速钢材料耐磨性好、抗事故能力差，因此高速钢轧辊使用效果的好坏不仅取决于高速钢轧辊本身的质量，而且更重要取决于轧辊的使用条件和轧辊的维护保养。
二、高速钢轧辊的加工轧辊的硬度提高后，轧辊的加工难度相应就增加，对用于线、棒材轧机高速钢轧辊的孔型加工，特别是轧制螺纹钢轧辊在重复使用时的切削加工，由于是断续切削，其加工难度更大，因此选用合理的加工刀具和切削用量是决定高速钢轧辊能否在线棒材轧机上正常使用的先决条件。
水泥车间辊压机设备事故
Just say three things to people, don't throw all your heart away.勤学乐施天天向上（页眉可删）水泥车间辊压机设备事故
一、事故概况
2008年2月10日，岗位工15时30分到辊压机巡检时，发现辊压机动辊轴承（靠减速机侧）内圈定位圈紧固螺杆被剪断，该轴承（24192EACCK/W33,C3）内圈有8件M16(8.8级)螺杆紧固，当时，在现场立即停止辊压机喂料，停辊压机，打电话通知当班班长，车间主任，技术员，估计可能时轴承错位。
打开内圈侧盖检查发现轴承内圈开裂，不能正常运行。
中控及岗位记录数据：
事故前设备状况：
4#水泥磨辊压机2004年5月投入使用,在使用期间，曾多次维修，在2008年元月4日新安装辊轴和轴承，自使用到辊压机停机前，辊压机动辊主电机电流正常，减速机正常，辊轴轴承温度正常，润滑良好，液压系统均在正常范围内，在安装过程中发现轴承型号标记模糊不清，有重叠现象，轴承滚珠不灵活，倒角不规范，轴承游隙0.60mm.
二、原因分析
直接原因：辊压机辊轴轴承内圈开裂，不能正常运行。
间接原因：无预见性
主要原因：轴承内圈开裂。
三、事故责任及处理
设备配件的质量问题
四、采取措施
1、加强设备的基础管理，特别是车间主机设备管理，加大设备维护保养力度。
2、对设备检修，配件安装加强监控，提高故障预见性。
3、加强配件采购质量的监控。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
事故辊图片和特征
看看我们的事故辊，这是爆的最厉害的一次．这根轧辊连续爆了三四天．这是最后的结果．
这是一种很典型的轧辊失效形式。
是由于裂纹（表面裂纹或内部裂纹，绝大部分是表面裂纹）在轧制力的作用下，裂纹扩展而造成的大剥落。
从第一张图片的裂纹扩展带还能清晰的看出裂纹扩展的痕迹。
防止这类事故的最有效方法是加强检测，杜绝轧辊带裂纹上机使用。
同时也要注重轧辊使用和管理，在轧制时出现任何事故或异常的轧制情况，都需要换辊下来检查以确认轧辊不带裂纹服役。
此主题相关图片如下事故辊.jpg：
名称：微裂纹发展成带状剥落
剥落原因：因辊面微裂纹（疲劳层）未磨掉，上机轧钢，导致裂纹，发展成应力造成带状剥落。
名称：辊软压印
剥落原因：因轧钢中辊面硬度偏低，造成辊面疲劳压痕。
名称：猫舌状剥落
剥落原因：因辊面在轧钢中产生裂纹发展成猫舌状剥落的宏观图。