热轧带钢精轧辊破坏原因分析

热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究热轧轧辊在钢铁生产中起着至关重要的作用，是完成金属板材加工的重要设备之一。

在使用过程中，热轧轧辊剥落或断裂的现象时有发生，给生产带来了严重的影响。

针对这一问题，本文将从热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法进行探究，以期为相关企业提供参考。

一、热轧轧辊剥落或断裂的原因1. 设备质量不达标热轧轧辊作为重要的设备之一，其质量必须达到相应的标准。

如果生产厂家在生产过程中使用了劣质的材料或者工艺不合格，就会导致轧辊的质量不达标，容易出现剥落或断裂的现象。

2. 设备磨损严重长时间的使用会造成轧辊表面的磨损，特别是在高温、高压力的环境下，磨损会更加严重。

一旦轧辊表面磨损过度，就会影响其正常的工作状态，进而产生剥落或断裂的风险。

3. 工艺参数设置不当热轧轧辊在使用过程中，需要根据所加工金属的性质和厚度等因素设置相应的工艺参数，如温度、压力等。

如果工艺参数设置不当，就会导致轧辊在工作过程中承受过大的压力或温度，从而容易出现剥落或断裂的情况。

4. 操作不当操作人员在使用热轧轧辊的过程中，如果操作不当，容易对设备造成损坏。

比如在装卸轧辊时使用不当的工具或方法，会导致轧辊受力不均，从而产生损坏的可能性。

5. 周期性检修不足热轧轧辊作为重要设备，需要定期进行检修和维护工作。

如果企业在这方面投入不足，就会导致轧辊出现各种问题，包括剥落或断裂现象。

二、预防方法探究1. 选购正规厂家生产的轧辊企业在选购热轧轧辊时，应该选择质量可靠的正规厂家生产的产品，避免使用劣质轧辊。

2. 定期维护检修企业应该对热轧轧辊进行定期的维护检修工作，包括表面磨损的修复、工艺参数的调整和润滑等工作，以确保轧辊处于最佳的工作状态。

3. 合理设置工艺参数在使用热轧轧辊时，企业应该合理设置工艺参数，根据加工的金属材料性质和厚度等因素进行调整，避免出现过大的压力或温度对轧辊造成损坏。

4. 加强操作培训企业应该加强对操作人员的培训，提高其对热轧轧辊设备的操作技能和安全意识，避免因为操作不当对轧辊造成损坏。

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。

轧辊破坏常见原因分析及对策蔡秀丽李伟薛春福(承钢集团燕山带钢有限公司,河北承德 067002)摘要：轧辊破坏乃至断裂，会给企业生产造成极大的损失，本文结合我厂实际描述了几种常见的轧辊破坏形式，并给出了相应解决办法。

关键词：轧辊破坏现象描述解决办法1前言承钢热带厂1997年建成投产，生产至今已有10余年，在生产初期经常出现轧辊热裂纹、掉肉、局部破坏、外层剥落、甚至轧辊断裂等事故，轧辊发生故障后一般都需要做换辊处理，不仅增加了岗位作业人员的劳动量，而且降低日历作业率，造成废钢，影响成材率，影响轧机产量，同时更造成巨大的经济损失。

通过几年的摸索，对轧辊常见破坏形式进行归纳总结，并给出相应的解决办法。

2轧辊常见破环形式及对策2.1轧辊断裂2.1.1热应力断裂2.1.1.1现象描述此类断裂多发生在粗轧机，一般在粗轧换辊后开轧10块钢以内，寒冷的冬季出现的几率更大一些。

轧辊辊身断层呈径向，起源位于或接近轧辊轴线，断裂面与轧辊轴线垂直，一般发生在辊身中部，如图1所示。

图1：热应力断裂断面形状2.1.1.2轧辊破坏原因这种热应力断裂与轧辊表面和轴心处的最大温差有关。

过高的温差通常是由于轧辊表面温度升高过快造成的，产生的原因有，轧制过程中轧辊冷却水不足甚至中断，或者轧制钢开始时轧制节奏太快，轧制量过大造成的。

有资料表明，在辊役刚开始的临界轧制状态下，辊身表面与轴心之间70℃的温差就可沿轴向产生110Mpa的附加热应力。

一旦辊芯中总的轴向拉伸应力超过了材质的极限强度，就会导致突然的热应力断裂破坏。

以我厂为例，生产初期，有一次正值寒冬腊月，室外温度-20℃，厂房内温度较低，备辊正处在风口上，轧辊上线前没有预热，仅烫辊4块，在烫辊效果不好的前提下，温度较低的冷却水很快浇凉辊面，在轧制中与红钢接触，轧辊处于冷热交替中，内外表面温差大。

断辊后约10分钟，用手摸断辊边缘，触觉为凉辊，带钢轧制部位的轧辊表面微温，轧辊断口内触觉发凉。

热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究热轧轧辊作为热轧设备中重要的组成部分，其质量直接影响到产品质量和生产效率。

在生产中，往往会出现轧辊剥落或断裂的情况，造成了生产效率低下和安全隐患，因此研究热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法具有重要的实际意义。

1. 轧辊表面损伤导致轧辊剥落或断裂在轧辊使用过程中，出现轧辊表面损伤容易导致轧辊剥落或断裂。

这种损伤包括表面裂纹、划痕、磨损、腐蚀等，这些损伤会进一步扩大，最终导致轧辊剥落或断裂。

轧辊材质好坏直接影响到轧辊的使用寿命和质量。

如果轧辊的材质不够坚固耐用，那么在热轧过程中会出现轧辊变形、疲劳、裂纹等问题，将极大影响热轧产品质量。

热轧设备的操作不规范也容易导致轧辊剥落或断裂。

例如温度控制不当、轧辊调整不到位等等，都会在热轧过程中产生不同程度的影响，最终导致轧辊剥落或断裂。

热轧工艺参数是热轧过程中必须严格控制的参数，如果热轧工艺参数不合适将会直接影响到轧辊的寿命和使用效果。

例如，轧制过程中的拉伸率、轧制力、速度等参数不合适，都将导致轧辊剥落或断裂。

1. 轧辊材质的优化优化轧辊材质可以提高轧辊的抗拉、抗压、抗疲劳等性能。

特别是在硬度和韧性之间的平衡上，选择合适的轧辊材料可大大提高轧辊的使用寿命。

2. 加强对轧辊的检测热轧轧辊在使用过程中应每隔一些周期对轧辊进行检测，及时发现轧辊损伤和裂纹等问题并进行处理，避免因轧辊的损坏而影响到生产和产品质量。

3. 热轧设备的维护针对热轧设备操作不规范等问题，应加强设备维护，保持轧辊的良好状态。

定期做好轧辊的维护与更新，及时清理轧辊附着的物质，避免附着物进一步侵蚀轧辊表面。

4. 控制热轧工艺参数对于热轧工艺参数不合适问题，应严格控制热轧温度、轧制力、速度等参数。

调整工艺参数能够有效避免轧辊的剥落或断裂。

总之，对于热轧轧辊剥落或断裂问题，合理地选择轧辊材质，加强轧辊的检测和维护，规范热轧设备操作，严格控制热轧工艺参数，是预防轧辊剥落或断裂的有效方法。

热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究热轧轧辊剥落或断裂是热轧生产中常见的问题，它不仅会导致生产效率的下降，还会影响产品质量，增加生产成本。

探究热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法对于提高热轧生产的稳定性和效率至关重要。

一、热轧轧辊剥落或断裂的原因1.材料质量问题热轧轧辊的材料质量对于其使用寿命和稳定性起着决定性作用。

如果材料本身存在着裂纹、夹杂等质量问题，就容易在使用过程中出现剥落或断裂的情况。

选择高质量的轧辊材料，加强材料的检测和控制是预防轧辊剥落或断裂的重要一环。

2.使用环境热轧生产现场的使用环境也是导致轧辊剥落或断裂的重要原因。

高温、高压、冲击等因素都会对轧辊的稳定性造成影响，长期处于这样的环境中，轧辊易于发生变形、疲劳等问题，导致剥落和断裂。

3.工艺技术问题工艺技术水平直接关系到生产出来的轧辊质量。

加热温度和时间控制不当，轧辊表面硬化深度不足，会使轧辊在使用过程中易于产生剥落或断裂的问题。

而且，工艺参数不稳定、设备磨损严重、操作不当等也都会导致轧辊剥落或断裂的问题。

1.提高材料质量选择优质的轧辊材料非常重要。

采用高强度、高耐磨的合金钢材料制成的轧辊，在相同的使用环境下其剥落或断裂的风险要小得多。

加强对轧辊材料的检测和控制，严格把关材料质量，杜绝存在质量隐患的材料进入生产环节。

2.改善使用环境优化热轧生产的使用环境也是预防轧辊剥落或断裂的关键之一。

通过合理设置冷却系统、加强环境保护措施等，有效降低高温、高压等因素对轧辊的影响。

加强对设备的维护保养，定期对设备进行检查，及时发现并解决存在的问题，降低环境对轧辊稳定性的影响。

3.优化工艺技术通过不断优化工艺技术，提高生产水平也是预防轧辊剥落或断裂的有效方法。

改善加热工艺、提高轧辊表面硬化深度、加强设备维护保养等，都可以有效降低轧辊剥落或断裂的风险。

培训操作人员，提高其技术水平，增强操作规范性，也是有效预防轧辊剥落或断裂的方法之一。

4.加强监控和管理加强对生产过程的监控和管理，及时发现并处理存在的问题也是预防轧辊剥落或断裂的关键。

轧辊失效方式及其原因分析轧机在轧制生产过程中，轧辊处于复杂的应力状态。

热轧机轧辊的工作环境更为恶劣：轧辊与轧件接触加热、轧辊水冷引起的周期性热应力，轧制负荷引起的接触应力、剪切应力以及残余应力等。

如轧辊的选材、设计、制作工艺等不合理，或轧制时卡钢等造成局部发热引起热冲击等，都易使轧辊失效。

轧辊失效主要有剥落、断裂、裂纹等形式。

任何一种失效形式都会直接导致轧辊使用寿命缩短。

因此有必要结合轧辊的失效形式，探究其产生的原因，找出延长轧辊使用寿命的有效途径。

1 、轧辊剥落(掉肉)轧辊剥落为首要的损坏形式，现场调查亦表明，剥落是轧辊损坏，甚至早期报废的主要原因。

轧制中局部过载和升温，使带钢焊合在轧辊表面，产生于次表层的裂纹沿径向扩展进入硬化层并多方向分枝扩展，该裂纹在逆向轧制条件下即造成剥落。

1.1 支撑辊辊面剥落支撑辊剥落大多位于轧辊两端，沿圆周方向扩展，在宽度上呈块状或大块片状剥落，剥落坑表面较平整。

支撑辊和工作辊接触可看作两平行圆柱体的接触，在纯滚动情况下，接触处的接触应力为三向压应力。

在离接触表面深度为 0.786b 处 ( b 为接触面宽度之半 ) 剪切应力最大，随着表层摩擦力的增大而移向表层。

疲劳裂纹并不是发生在剪应力最大处，而是更接近于表面，即在 Z 为 0.5b 的交变剪应力层处。

该处剪应力平行于轧辊表面，据剪应力互等定理，与表面垂直的方向同样存在大小相等的剪应力。

此力随轧辊的转动而发生大小和方向的改变，是造成接触疲劳的根源。

周期交变的剪切应力是轧辊损坏最常见的致因。

在交变剪切应力作用下，反复变形使材料局部弱化，达到疲劳极限时，出现裂纹。

另外，轧辊制造工艺造成的材质不均匀和微型缺陷的存在，亦有助于裂纹的产生。

若表面冷硬层厚度不均，芯部强度过低，过渡区组织性能变化太大，在接触应力的作用下，疲劳裂纹就可能在硬化过渡层起源并沿表面向平行方向扩展，而形成表层压碎剥落。

支撑辊剥落只是位于辊身边部两端，而非沿辊身全长，这是由支撑辊的磨损型式决定的。

热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究热轧轧辊剥落或断裂是热轧过程中常见的问题，它会导致生产停工、损失资源和时间，严重时还会造成安全事故。

深入了解轧辊剥落或断裂的原因，并采取预防措施，对于保障生产安全和提高生产效率非常重要。

热轧轧辊剥落或断裂的原因可以分为两类，一类是外界因素导致的，另一类是内部原因造成的。

外界因素包括材料的缺陷、不合理的轧制工艺参数和设备故障等。

轧辊在使用过程中，由于受到较大的冲击力和热应力，容易发生裂纹、疲劳断裂等问题。

如果轧辊的加热温度不均匀，或者冷却不及时，也会导致轧辊的过热或过冷，从而引起剥落或断裂。

内部原因主要是由于轧辊自身材料的问题以及制造工艺不合理。

轧辊的材料一般是高硬度和高耐热的合金材料，如果合金成分不均匀、内部组织不致密，或者轧辊表面有裂纹等缺陷，都会导致轧辊在使用过程中剥落或断裂。

轧辊的制造工艺也会影响其使用寿命和性能稳定性，如果制造工艺的控制不当，也会导致轧辊的剥落或断裂。

为了预防热轧轧辊剥落或断裂的发生，可以采取以下措施：1. 优化工艺参数：合理调整轧制工艺参数，包括轧制温度、轧制速度和轧制力度等，以降低轧辊的热应力和冷却不均匀性。

2. 提高轧辊材料质量：选用质量优良的合金材料，确保其成分均匀且内部组织致密，以提高轧辊的耐热性和抗疲劳性。

3. 加强轧辊维护：定期对轧辊进行检查和维护，及时发现并修复轧辊上的裂纹和缺陷，防止其进一步扩展和影响使用寿命。

4. 加强设备监控：采用先进的设备监控系统，及时检测和控制轧制过程中的参数，发现异常情况及时调整，避免发生剥落或断裂。

热轧轧辊剥落或断裂是一个复杂的问题，涉及到材料、工艺和设备等多个方面。

只有通过科学的工艺控制和严格的质量管理，采取合理的预防措施，才能有效地降低轧辊剥落或断裂的发生概率，提高生产效率和生产安全性。

热轧轧辊的失效原因及科学预防摘要轧辊的失效形式主要包括剥落、断裂、裂纹等，无论哪种失效都会影响轧辊的使用寿命。

因此，为延长轧辊使用寿命、降低轧辊消耗，必须要针对不同的失效原因，采取科学性、针对性的预防措施。

基于此，本文对轧辊失效的原因进行了阐述，并分析了科学的预防措施，旨在为提高轧辊的使用寿命，提升轧辊质量，提供参考借鉴。

关键词轧辊失效；应力；剥落；裂纹；预防1 轧辊常见失效形式及原因1.1 剥落剥落的发生不是瞬间的，而是需要一个疲劳的过程，轧辊的非正常失效形式中剥落占比达60%～70%，属于较为严重的生产事故，严重时会导致轧辊报废。

其主要形式及原因为：首先，马鞍形剥落。

在对薄而硬的带钢进行轧制时，由于压下比大，使得在承受较大负荷的作用下而产生交变应力、残留应力及热应力，会使拉应力变大，一旦超过轧辊芯部材质的疲劳极限，就会导致出现微裂纹。

裂纹的进一步蔓延，就会表现在辊身表面，致使产生马鞍形剥落。

其次，带状疲劳剥落。

轧辊局部过大超负荷运转时，当大于轧辊外层的抗剪切强度极限时，就会出现裂纹，在进行轧制过程中，持续的疲劳状态会引发裂纹的增多，致使辊身局部出现大面积剥落。

另外，对于服役期较长的工作辊和支承辊，中间磨损量大于两端磨损量，致使辊身两端交变剪应力不断增大，加速了疲劳破坏，从而产生带状疲劳剥落。

另外，表层/芯部结合层处脱落。

在发生轧制事故时，局部出现过大负荷，导致外部与芯部材质出现脱落，随着这一分割面的逐渐延伸，一旦达到临界尺寸，就会出现二次脱落。

这种形式的剥落出现通常有以下几种情况，表层和芯部间有氧化层残留，结合层留有杂质、碳化物或是气孔等。

1.2 断裂轧制过程中的断辊事故时有发生，断裂通常发生在辊身、辊颈及轴头部位。

当钢种以及生产工艺存在差异時，断裂的部位也会出现差异。

通常，断辊是由于疲劳裂纹所致，也可能会出现一次性脆断，具体分析如下：（1）内因在轧辊的材质内部存在缺陷时，引发轧辊断裂的可能性也会增大，例如，钢材球化率低、渗碳体数量过高、局部晶粒不均匀以及结构疏松等缺陷，非正常情况下的芯部组织致使机械性能降低，在承受的热应力大于材料抗拉强度时，轧辊内部的材质出现局部裂纹，裂纹逐步蔓延最终导致轧辊断裂。

热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法探究热轧轧辊是热轧生产线中的重要设备，起着将钢坯变形成所需形状和尺寸的作用。

它是热轧生产线中最关键的设备之一，也是生产线稳定运行的保障。

由于长期高强度的工作和复杂多变的工况，热轧轧辊也会出现一系列问题，其中轧辊的剥落和断裂是比较严重且常见的情况。

这些问题的出现不仅会影响生产线的正常运转，还会对生产安全和生产成本造成严重影响。

对热轧轧辊剥落和断裂的原因进行深入的探究，并提出有效的预防方法，对于保障生产线的安全稳定运行，提高钢材生产质量和效率，具有重要的意义。

一、热轧轧辊剥落或断裂的原因1. 材料选择不当热轧轧辊主要由辊体和辊颈两部分组成，常用的辊体材料有无缝钢管、铸铁、铸钢等，而辊颈的材质多为优质碳素结构钢。

如果材料的选择不当，材质品质不达标，都会导致轧辊的表面质量不达标，从而增加了轧辊剥落和断裂的风险。

2. 工艺参数不合理热轧生产线上，轧辊的工作条件十分苛刻，一般要承受高温、高载荷和高速度等多重影响，如果工艺参数不合理，比如轧辊的温度过高或冷却不均匀，都会导致轧辊的内部应力不均匀，增加了轧辊的剥落和断裂的风险。

3. 腐蚀和疲劳由于长期的高温和高压作用，轧辊表面容易产生氧化和腐蚀，这些会导致轧辊的表面质量下降，从而增加了轧辊剥落和断裂的风险。

长期受到高强度的压力和冲击，轧辊易出现疲劳现象，也是造成轧辊剥落和断裂的原因之一。

4. 生产管理不善在热轧生产线上，如果生产管理不善，比如保养不及时，检修不到位，都会导致轧辊的磨损加剧，增加了轧辊剥落和断裂的风险。

要避免轧辊材料的缺陷和不合格品，一是要选择信誉良好的供应商，二是进行严格的材料检测和质量控制。

对轧辊的材料选择要符合工作环境的要求，确保轧辊的强度和耐磨性能。

在热轧生产线上，要严格控制轧辊的工作温度、冷却方式和轧制速度等参数，避免轧辊因为工艺参数不合理而导致剥落和断裂的风险。

要对轧辊的表面进行防腐处理，避免氧化和腐蚀的发生；并对轧辊进行定期的疲劳检测和预防性维护，延长轧辊的使用寿命。

1750热轧精轧工作辊断辊失效分析及措施摘要：针对1750F1热精轧机上下工作辊颈断裂失效进行了形貌、轧制实绩和金相检验。

对工作辊颈断裂原因进行了分析。

因此，根据生产过程的特点，优化了轧机的操作，并进一步完善了轧辊检验及使用的管控措施。

关键词：离心复合轧辊；正态断口；轧制力矩；金相组织检验1750mm为半连续热连轧生产线，工艺布局为1+6，粗轧机是带立辊的四辊可逆式粗轧机（E1/R1），精轧入口有1台热轧卷箱，精轧机为6机架精轧机（F1~F6）。

整个轧制生产线结构紧凑。

精轧机飞剪后采用高压鳞箱1座。

主要产品有碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强结构钢、汽车结构钢、管线钢等。

轧辊是热轧带钢生产的重要组成部分。

在轧辊失效模式下，轧辊断裂严重影响生产。

在1750热轧机生产过程中，F1上、下工作辊颈断裂事故同时发生。

由于轧辊在本机上仅使用三次，轧辊直径大，直接经济损失大。

同时，由于上、下辊同时传动侧断裂，意外处理导致长时间停机。

为此，对断辊进行失效分析，找出原因，制定对策，指导生产和轧辊使用有重要意义。

一、精轧工作辊换辊机简介换辊机构是快速更换工作辊、提高设备利用率的重要设备。

随着1750精轧机组和换辊机构使用寿命的延长，出现了一系列隐患，影响到生产的正常运行。

1.基本工作原理：精轧制和换辊机械设备。

它由精轧机、小车和横移装置组成。

换辊前，换辊小车将磨辊间的新辊推到水平装置的新辊位。

换辊时，换辊小车先将旧工作辊从机架上拉到水平装置上，由液压缸驱动，液压缸移动轧机上的新工作辊，然后将新工作辊推入轧机。

横移装置移动后将旧工作辊拉入磨辊间。

换辊小车通过电机带动减速机，减速机和传动轨上的齿条输出齿轮实现了换辊车的稳定运行。

2.精轧机换辊电控必要的连锁条件。

更换工作辊时，工作辊不允许推拉气缸；小车运行时，水平液压缸不允许移动；当换辊小车任一位置出现故障时，可利用设置在小车周围的三个拉杆开关立即停止；当极限位置（一侧检测到换辊小车的机架）或极限位置（磨辊之间），必须立即停止操作。