PQF连轧机轧辊断裂的形成原因分析

轧辊爆裂是轧制生产中常见的一种失效形式，可能会导致严重的生产事故和经济损失。

以下是几种可能导致轧辊爆裂的原因：
1. 轧辊材质不适：轧辊材质应该具有高的强度、韧性和耐磨性。

如果材料不符合轧辊的使用要求，则会引起轧辊疲劳失效和裂纹扩展，导致轧辊爆裂。

2. 轧辊表面缺陷：轧辊表面缺陷、裂纹、凹坑等缺陷也可能导致爆裂。

这些缺陷将在轧制过程中扩展并使轧辊破裂。

3. 轧辊使用过程中温度过高：过高的轧辊表面温度会使轧辊产生变形和热疲劳裂纹，最终导致轧辊爆裂。

4. 轧辊使用寿命过长：轧辊在使用过程中会不可避免地出现疲劳损伤和磨损，长期使用可能导致轧辊的强度减小，出现裂纹和爆裂。

5. 非正常操作：轧辊在使用过程中需要严格遵循规定的操作程序和参数范围。

如果操作不当，例如过多受力或者运转速度过快，就有可能导致轧辊疲劳损伤和爆裂。

综上所述，预防轧辊爆裂需要严格控制轧辊的材质、缺陷、温度、使用寿命和操作规范，定期检测和维修轧辊以及合理调整轧制过程参数等措施。

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。

轧辊断裂时轧辊损坏的一种严重形式，而且处理时间长，影响生产。

轧辊断裂的原因有两种：一种内在原因，由于轧辊本身的内在缺陷造成，如夹杂等造成断裂；另一种是外在原因，由于轧制工艺条件和使用造成，如超载等造成断裂。

具体分析：
１残余应力及热冲击断裂。

轧制开始，轧辊与高温轧件接触，在轧制过程，轧辊表面温度高，而芯部温度低，在芯部产生合成拉应力，当超过极限时，芯部产生裂纹和断辊。

避免这种断裂，轧辊使用时应预热轧辊，并保持良好的冷却条件，严禁闭水轧制，降低内外层温度梯度；普通轧辊使用前应用半年左右时效期，以降低轧辊内应力，使用后的热轧辊应及时缓冷避免再生热应力。

２疲劳裂纹扩展为断裂。

轧辊上的裂纹受弯曲应力的作用，会沿着一条较深的裂纹扩展，继续轧制裂纹会迅速扩展，达到极限，会发生断辊，预防该问题，最重要的是保证轧辊有一定的重车量，并采取必要的检测手段，并对轧辊滚压强化进行表面处理，提高轧辊疲劳强度。

３其它原因。

如夹杂、非正常组织、残余奥氏体量过高、偏析等。

预防以上问题，应采用高质量的轧辊，并对采用的轧辊提出夹杂、非正常组织、残余奥氏体、偏析等方面的量化具体要求。

４使用原因。

轧制钢类强度过高，或低温钢、黑头钢等易造成事故。

另一方面，轧制盲目加大压下量以减少道次，闭水轧制后，过快给冷却水，或冷轧薄板时，轧辊压靠力过大，扭矩大于轧制力矩，启动轧机可能扭断轴头。

故而，制定操作规程时应充分考虑各种诱因，制定明确到位，同时操作人员应严格遵守标准化操作。

（。

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。

辊环槽裂及破碎的原因分析及控制措施
辊环槽裂及破碎，会给生产及准备工作造成困扰，影响企业经济效益提高，需要分析，并采取相应措施.
1破碎及槽裂原因。

1）堆钢造成辊环突然停止转动，红钢和辊环产生面接触，辊环内部受到不同的热应力，产生热裂。

2）轧制中，导卫松动，导卫和辊环间存在摩擦，辊环沿周围方向过热，在辊环表面产生热裂纹。

3）冷却效果差，辊环过热受到大的热应力，导致辊环轧槽处产生热裂纹。

4）辊环安装过紧，张应力过大使辊环发生径向裂纹。

装配过松，锥套与辊环产生滑动，造成接触面磨损，会局部应力集中而损坏。

2控制措施
1）修磨时，微裂纹要车削干净，对辊环的检验强度提高，同时对破损大，损坏严重的辊环要直接报废处理。

2）导卫上面加装螺栓和螺母，将螺栓顶在辊环前的水分配器上，在轧制中，导卫底座螺母松动时，导卫不会和辊环发生滑动接触。

3）冷却水控制，水温控制在25℃以下。

冷却水喷水方向为径向，与辊环旋转方向成15-30度，谁不会散射或呈雾状，而是直接喷入轧槽。

4)辊环安装压力规范化。

多次测试，找出规范的压力值，防止安装过松或过紧，5）制定合理的轧槽吨位，根据钢种的不同，确定合理的轧机负荷。

6）辊环要有较高的耐磨性和抗热龟裂性，以保证棒、线材良好的尺寸公差和表面光洁度；此外确保辊环的匹配的型号一致性。

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。

断裂原因一、脆性断裂，此类轧辊断口形状较为平整，断口周围辊身表面较为齐整;二、韧性断裂，此类轧辊断口形状多呈"蘑菇头"状，断口附近的辊身均成粉碎状破碎。

将二者比对发现，此次断辊事故的断辊形式为韧性断裂。

脆性断裂和韧性断裂都是因为轧辊应力超过芯部强度造成的。

其产生原因与轧辊本身残余应力，轧制时机械应力以及轧辊热应力有关，特别是当辊身的表面和芯部的温差大时更容易产生。

这种温差可能由不良的辊冷却，冷却中断或在新的轧制周期开始时轧辊表面过热引起。

轧辊的这种表面和芯部间的巨大温差引起较大的热应力，当较大的热应力，机械应力以及轧辊的残余应力超过轧辊的芯部强度时引起断辊。

例如，轧辊表面和芯部间的温差在70℃时轧辊会增加100MPa的纵向热应力，温差越大，增加的热应力越大。

与产生脆性断口的轧辊相比较，产生韧性断口的轧辊的芯部材料韧性更好，更不容易出现断裂。

导致轧辊失效的应力共有四种：一、制造过程中的残余应力;二、轧制过程中的机械应力;三、轧制过程中轧辊的组织应力;四、轧辊内外温差造成的热应力。

如果是因为制造残余应力过大产生断裂，断辊通常发生在轧辊初始上机使用的前几次，且为开轧的前几块轧材。

此次断裂的轧辊已经上机轧制了四次，工作层消耗了14mm，因此不应是因制造残余应力形成的断裂。

如果是因为机械应力产生的断裂，需要很大的机械应力。

经粗略计算，如此大截面的高铬铸钢轧辊若被机械应力拉断，则需要100MN 以上的拉力，对于该轧辊工作的轧机来说这是不可能的。

轧辊受力最大的部位是传动端辊颈，如果材料的力学性能指标不足，正常轧制情况下首先损坏的是传动端辊颈。

从实际轧制和断辊情况来看，不是由于机械应力造成辊身断裂。

对组织应力影响最大的就是外层组织中残余奥氏体含量。

残余奥氏体在轧制温度，轧制压力和水冷的交变作用下，发生奥氏体向马氏体或贝氏体的转变，由于奥氏体的比容小，而马氏体的比容大，因而在组织转变的过程中伴随着体积的膨胀，会致使轧辊的工作层产生更大的压应力，芯部产生更大的拉应力，芯部应力一旦超过材料的强度，必然造成轧辊断裂。

轧辊失效方式及其原因分析摘要：介绍了轧辊存在剥落、断裂、裂纹等几种失效方式，并重点分析了轧辊剥落和断裂产生的机理，为分析生产实践中轧辊失效原因和采取相应改进措施以提高轧辊使用寿命提供了依据。

关键词：轧辊；失效原因；剥落；断裂；裂纹1 前言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。

2 轧辊的失效形式2.1 轧辊剥落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。

2.1.1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，如图1所示。

在离接触表面深度（Z）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。

图1 滚动接触疲劳破坏应力状态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。

引起轧辊发生垂直轧辊轴线断裂断面的主要原因1. 引言1.1 概述在轧钢过程中，轧辊是一种重要的工作部件，其质量和稳定性直接影响到整个轧制过程的效果和产品质量。

然而，在实际生产中，垂直轧辊轴线断裂断面问题时有发生，给生产运行带来了严重的影响和损失。

因此，了解引起这一问题的主要原因，并采取相应措施来预防和解决它们具有重要意义。

1.2 文章结构本文将从三个方面对垂直轧辊轴线断裂断面的主要原因进行探讨：轧辊质量问题、加工工艺问题以及动力系统问题。

每个方面将进一步细分为具体的子问题，并通过深入分析和研究来揭示这些子问题对垂直轧辊轴线断裂造成的影响。

1.3 目的本文旨在全面地研究并概述引起垂直轧辊轴线断裂断面的主要原因。

通过对这些原因进行深入剖析，我们可以更好地理解并找出有效的解决方案，从而提高生产过程中的效率和产品的质量。

给出相关的解决方案和改进建议有助于生产运行更加平稳和可靠地进行。

2. 垂直轧辊轴线断裂断面的主要原因垂直轧辊轴线断裂断面是钢铁工业中常见的问题之一，其主要原因可以归结为轧辊质量问题、加工工艺问题和动力系统问题。

2.1 轧辊质量问题轧辊质量问题是导致垂直轧辊轴线断裂断面的重要原因之一。

首先，材料的质量不合格会直接影响到轧辊的强度和韧性，在工作过程中容易出现疲劳破坏。

其次，热处理过程不当也可能使得轧辊内部存在残余应力或者晶粒生长异常，从而降低了其抗疲劳性能。

此外，加工精度不高也会导致负责分布不均匀以及表面误差增加，使得在工作过程中产生应力集中区域。

2.2 加工工艺问题加工工艺问题也是引起垂直轧辊轴线断裂断面的重要原因之一。

切割过程不正常会导致切口存在毛刺或者微裂纹等缺陷，这些缺陷在后续工作中会发展成裂纹，并最终导致轧辊断裂。

正火过程中温度和时间的控制不合理也会在轧辊内部形成大量的残余应力，使得轴线处于扭转应力状态，容易引发断裂。

此外，精加工磨削不足也可能使得表面存在凸起或者凹陷等缺陷，从而使得轧辊在工作过程中受到额外的摩擦和冲击。

300机组500轧机断辊分析及控制措施300机组500轧机断辊是指在钢铁生产中，300机组的500轧机发生断辊现象。

断辊是轧机运行中常见的故障之一，可能会导致生产中断裂，影响生产进度和质量，甚至对设备造成严重损坏。

因此，对于断辊问题需要进行详细的分析和制定相应的控制措施。

一、断辊问题分析1.原因分析：（1）材料问题：材料质量不合格、材料断续、修磨材质和质量不符合要求等；（2）工艺问题：轧制参数不合理、入口过窄、轧制过程中温度高低不符合要求、轧制速度大、切割不合理等；（3）设备问题：轧辊损坏、设备质量问题、设备维护不良等；（4）操作问题：操作不规范、对轧机性能了解不足、对设备操作不熟悉等。

2.断辊对生产的影响：（1）生产停止：断辊发生后需要停机更换轧辊，导致生产中断；（2）原料浪费：轧完一卷后出现断辊，会浪费钢铁原料；（3）产品质量下降：断辊容易导致钢板变形、表面不平整等质量问题；（4）设备损坏：断辊可能会导致轧机设备受损，需要进行维修或更换。

二、控制措施1.改进原料质量及质量控制：（1）加强原料质量检验，确保原料符合要求；（2）对原料进行均匀配料，避免材料断续或不均匀现象的发生；（3）加强材料的修磨和质量检测，确保修磨材的质量合格。

2.提高工艺控制水平：（1）合理设置轧制参数，包括温度、速度、切割等参数的调整；（2）控制入口尺寸，避免过窄或过宽；（3）加强轧制过程中的温度控制，保证温度符合要求；（4）采用适当的轧制速度，避免过高速造成负荷过大而产生断辊；（5）改进切割方式，避免产生切割过程中的冲击力。

3.加强设备管理和维护：（1）定期对轧机设备进行检查、保养和维修，确保设备的正常运行；（2）加强设备的润滑和冷却，降低设备的温度；（3）及时对轧辊进行更换和修复，降低断辊的风险；（4）提高设备的自动化水平，降低人为操作的失误。

4.进一步提高操作员技术水平：（1）加强操作规程和操作培训，确保操作员对轧机设备的操作熟练；（2）及时处理设备异常情况，避免发生设备故障；（3）引入先进的操作技术和管理方法，提高操作员的技术水平。

櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡～测试与分析～櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡收稿日期：２０２０ ０９ ０３作者简介：田志平（１９９６—），男，河北秦皇岛人，硕士研究生，主要从事金属材料热处理研究工作。

联系电话：１８３３１２５６６１９；Ｅ ｍａｉｌ：９１５７８１３１４＠ｑｑ．ｃｏｍ通信作者：王会强（１９７８—），男，教授，硕导，博士，主要从事金属材料热处理研究工作。

联系电话：０３１２ ７５２１５８０；Ｅ ｍａｉｌ：３１７３９５４３７＠ｑｑ．ｃｏｍ基金项目：河北省高等学校科学技术研究重点项目（ＺＤ２０１７０３５）轧辊开裂原因浅析田志平，王会强，王浩伟，郝　策，柯　稳（河北农业大学机电工程学院，河北保定０７１００１）摘　要：一批４２ＣｒＭｏ钢轧辊表面淬火后发现其表面有裂纹。

为分析开裂的原因，对开裂轧辊进行了化学成分分析、金相检验、断口试验、硬度测定和低倍检验。

结果显示：轧辊心部由于调质处理的淬火冷却速率不足，形成了强度较低、塑性较差的不良组织上贝氏体，加之轧辊在调质前未进行正火处理，内应力较大，产生了裂纹；随后表面淬火时温度过高，应力进一步增大，裂纹扩展导致轧辊开裂。

关键词：４２ＣｒＭｏ钢；应力；开裂；上贝氏体中图分类号：ＴＧ１７４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００８ １６９０（２０２０）０５ ００６１ ０３ＥｌｅｍｅｎｔａｒｙＡｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅＣａｕｓｅｓｏｆＲｏｌｌＣｒａｃｋｉｎｇＴＩＡＮＺｈｉｐｉｎｇ，ＷＡＮＧＨｕｉｑｉａｎｇ，ＷＡＮＧＨａｏｗｅｉ，ＨＡＯＣｅ，ＫＥＷｅｎ（ｃｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｂｅｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１００１，ＨｅｂｅｉＣｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｂａｔｃｈｏｆ４２ＣｒＭｏｓｔｅｅｌｒｏｌｌｓｗｅｒｅｆｏｕｎｄｔｏｅｘｈｉｂｉｔｓｕｒｆａｃｅｃｒａｃｋｓａｆｔｅｒｂｅｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄｅｎｅｄ．Ｔｈｅｃｒａｃｋｅｄｒｏｌｌｗａｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ，ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ，ｆｒａｃｔｕｒｅｔｅｓｔ，ｈａｒｄｎｅｓｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｍａｃｒｏ ｃｈｅｃｋｆｏｒｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｄｉｓｃｏｖｅｒｉｎｇｔｈｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｒｏｌｌｃｒａｃｋｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｕｎｄｅｓｉｒｅｄｕｐｐｅｒｂａｉｎｉｔｅｗｈｉｃｈｈａｄｌｏｗｅｒｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｐｏｏｒｐｌａｓｔｉｃｉｔｙａｎｄｒｅｓｕｌｔｅｄｆｒｏｍｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｃｏｏｌｉｎｇｉｎｑｕｅｎｃｈｉｎｇａｎｄｔｅｍｐｅｒｉｎｇｐｒｅｓｅｎｔｓｉｎｃｏｒｅｏｆｔｈｅｒｏｌｌ，ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｏｌｌｓｗｅｒｅｎｏｔｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｂｅｆｏｒｅｑｕｅｎｃｈｉｎｇａｎｄｔｅｍｐｅｒｉｎｇ，ｈａｄｌａｒｇｅｒｉｎｔｅｒｎａｌｓｔｒｅｓｓ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｏｆｃｒａｃｋ．Ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｕｒｔｈｅｒｄｕｅｔｏｅｘｃｅｓｓｉｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄｅｎｉｎｇ，ｃａｕｓｉｎｇｃｒａｃｋｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｏｌｌｃｒａｃｋｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：４２ＣｒＭｏｓｔｅｅｌ；ｓｔｒｅｓｓ；ｃｒａｃｋｉｎｇ；ｕｐｐｅｒｂａｉｎｉｔｅ０　引言轧辊是轧机的主要零件，应具有较高的表面硬度、良好的耐冲击、光洁和抗热裂及韧性等性能，以确保轧机能正常运行。

辊芯断裂原因分析我司是一家专业生产电镀锡薄钢板（俗称“马口铁”）的公司，在镀锡生产线上有许多的各种材质的辊子。

在生产过程中经常会出现辊芯断裂而造成辊子的报废，给生产经营及设备维护造成了很大的影响。

观察辊芯的断裂位置大都是从卷芯配重块的焊接的焊缝附近位置附近出现的断裂。

本文主要是探讨辊芯断裂的根本原因，本文中有部分是摘自网络，均进行了注明。

下面是辊子断裂原因的分析，主要从三个方面进行分析：1、辊子的受力分析；2、配重块的技术要求及动静平衡对辊子寿命的影响；3、配重块焊接在辊芯内壁上时，焊缝区的机械性能。

一、辊子受力方面的分析。

1、受力分析。

（压辊的重力忽略不计）气缸的规格是180B×45R×100ST，气缸的缸径180mm，活塞杆直径45mm，行程100mm，压缩空气的压力是5kg/cm2。

由此可以计算压缩空气通过活塞杆输出的压力F=л*（18/2）2*5*g=12.7KN。

均布载荷q=（12.7+12.7）/1.4=18.14KN/M2、剪力图3、弯矩图4、强度校核从图中可以看出，最大的弯矩的发生在辊子辊面中间位置，最大的弯矩数值为11.430KN*M。

max max max z M *y =I σ，引用记号z z max I W =y ，也成为抗弯截面系数，max max z M =W σ针对圆形截面的计算3z d W =32π 环形截面抗弯系数()34z πd W =1-α32，其中α=d/D Q275的弯曲许用应力是170MPa. 从辊子的图纸中可以计算()34z πd W =1-α32辊芯两侧距离边部200mm 以内横截面积一样均为环形截面。

最大的弯矩发生在辊芯的重心截面上。

()3max max 34z 3411.430KN *M 11.430*10M ===W πD π*0.2100.1801-α1-32320.210⎛⎞⎛⎞⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠σ=27316070Pa =27.32MPa从上式中可以得出：27.32MPa<170MPa，说明辊芯的强度可以满足其使用要求。

型钢轧辊断辊原因分析
最近连着断了4付辊，其中3付是断在中间台，一付断在孔型正中央，从轧机过钢电流来看，电流正常，没有超负荷，钢的出炉温度也正常，求助各位高手，帮我看看，是什么原
注：断辊的是两个不同的机架，每个机架断了2根。

观点一：从断口看，有老的裂纹。

可能有以下原因：1）轧辊用到直径下线，轧辊长期处于疲劳状态；2）水冷却不足；3）孔型道次变形不合理；4）轧辊本身问题。

观点二：轧辊的质量有问题、轧机的稳定性不好导致有老伤孔型设计是否也有问题。

观点三：从图4看，轧槽表面有龟裂纹，是缺水。

从图2看，断面边缘有“旧印”，是疲劳损坏。

造成疲劳的原因除了负荷增大（温度、变形量、变形程度、异物咬入等）以外，还有：下辊槽底圆角太小；圆角车削不光、有沟或凸棱（一般车削都是先车好下辊侧壁斜面，后用R刀车圆角，这样圆角与斜面和槽底平面不相切），造成应力集中；在弯腰大斜度孔型系统中，为保证成品孔槽口宽大于成品前孔轧件宽，上辊辊环加粗造成下辊对应位置过细，降低了下辊强度；
解决办法：1）增大圆角改善车削质量；2）将轧制线下移，增大下辊轧槽直径；3）减小上辊辊环直径（减小孔型锁口长度），这样带来的不利是减小了成品槽口宽度，可用增大槽口圆角解决。

如果成品前轧件腿外有棱（对应辊缝处），成品轧件腿外侧碾皮，应减小成品再前孔来料腿厚。

4）适当调整孔型腿的斜度，改善咬入、增大辊径，一般成品孔腿斜度最大15%，成品前孔腿斜度33%左右。

观点四：从轧辊组织上看（看不太清），还可以。

最好是没有这种从中心向外的放射状“图案”，最不好的是用手还能掰下小块，掌面抚过，往下掉渣。

观点五：轧辊制造缺陷，从图1看，心部为裂纹源！！。

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扮演着非常重要的角色，它直接影响到板材的成型质量和生产效率。

在实际生产中，经常会发生热轧轧辊剥落或断裂的情况，给生产带来严重的影响。

探究热轧轧辊剥落或断裂的原因及预防方法对于提高生产效率，降低生产成本具有非常重要的意义。

一、热轧轧辊剥落或断裂的原因1. 轧辊质量问题热轧轧辊的质量直接关系到其使用寿命和稳定性。

如果轧辊材料的硬度和强度不达标，就容易在生产过程中发生剥落或断裂的问题。

如果轧辊的表面光洁度不够，也容易导致板材表面出现瑕疵，甚至剥落。

2. 过热或过冷的板坯温度在热轧生产过程中，如果板坯的温度不稳定，容易导致热轧轧辊受到过大的冲击力，从而加速其磨损和断裂的过程。

特别是过冷的板坯容易导致轧辊的温度骤然下降，从而造成轧辊的变形和断裂。

3. 辊缝调整不当热轧轧辊的辊缝调整不当也是导致剥落或断裂的重要原因之一。

如果辊缝太小，就容易造成辊缝夹板，从而导致轧辊的断裂；如果辊缝太大，就会导致轧辊的挤压能力下降，磨损加剧，最终也会导致轧辊的剥落或断裂。

4. 轧辊表面磨损随着生产的不断进行，轧辊表面会发生磨损，磨损过多会导致轧辊的表面粗糙，从而造成板材表面质量的下降。

轧辊表面的磨损也会加速轧辊的断裂。

5. 运行参数不合理一些运行参数不合理也是导致热轧轧辊剥落或断裂的原因之一。

轧辊的进给速度过快，就容易导致轧辊受到过大的冲击力，从而加速其磨损和断裂；轧辊的冷却水量不足，也会导致轧辊温度过高，从而破坏轧辊的结构。

1. 选择优质的轧辊材料为了防止热轧轧辊的剥落或断裂，首先要选择优质的轧辊材料。

要选择具有高硬度和高强度的轧辊材料，以及表面光洁度好、抗磨损性能好的轧辊材料。

2. 严格控制板坯温度在热轧生产过程中，要严格控制板坯的温度，确保其稳定在适宜的温度范围内。

尤其是在板坯的预热和送入轧机的过程中，要确保板坯温度的稳定性。

为了防止轧辊的剥落或断裂，辊缝的调整非常重要。

CL0501-轧辊破坏常见原因分析及对策案例简要说明:依据国家职业标准和金属材料及热处理技术、材料成型与控制技术专业教学要求，归纳提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关的内容，使之与课程学习目标、学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。

该案例是轧钢设备使用与维护事故案例，体现了轧辊材质及其力学性能等知识点和轧钢工、设备点检工的岗位操作技能，与本专业轧钢机械设备课程中轧辊部分、金属材料与热处理课程中金属材料的性能部分单元的教学目标对应。

轧辊破坏常见原因分析及对策天津冶金职业技术学院王磊该案例发生在承钢热带厂，该厂自1997年建成投产，生产至今已有10多年，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。

该案例在教学过程中辅以图片等多媒体资源对学生进行讲解，让学生能够更好地掌握轧制过程中如何更好地延长轧辊的寿命。

1.背景介绍某厂自1997年建成投产，生产至今已有10多年，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.主要内容2.1.热应力断裂一、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二、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。

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钢材的核心设备，承受着巨大的压力和转动力，质量的好坏直接影响着产品的质量和效率。

然而，在热轧生产中，轧辊的剥落和断裂现象经常会发生，给生产带来了严重的后果，因此，研究轧辊剥落或断裂的原因及预防方法具有重要的现实意义。

1.质量问题轧辊的制造材料和工艺的优劣直接影响轧辊的质量，对于质量不合格的轧辊，会在使用过程中出现剥落或断裂的现象。

2.不合理的工艺参数热轧过程中，过快的进给速度和过高的轧制温度，会使轧辊加热过快，造成轧辊表层的硬度不足，导致轧辊剥落或断裂的问题。

3.设计原因轧辊的初始尺寸、形状、几何参数和轮廓的合理性对轧辊的使用寿命有着至关重要的作用，若设计不当，过度压缩或轧制过程中，轧辊受力不均匀，也会导致轧辊剥落或断裂的现象。

4.保养不当轧辊在使用过程中，需进行规范的保养和维护。

若保养不当，如加注不当的润滑剂或不及时更换磨损严重的轧辊，也会导致轧辊剥落或断裂的问题。

预防方法为了减少轧辊剥落或断裂的现象发生，有以下几种预防措施：1.严格控制质量采用优质的材料和科学的工艺去制造轧辊，确保轧辊的质量达到国家标准，并在使用之前进行严格的检验。

2.优化工艺参数根据不同的钢种、轧制工艺和需求，调整合适的轧制温度和进给速度，确保轧辊在使用过程中受到的力和热的均匀分布。

4.合理保养轧辊在使用过程中，应定期进行润滑和维护，并根据实际情况进行轧辊更换和修理，以保证轧辊使用寿命的延长。

总之，热轧轧辊的剥落或断裂问题的解决需要多方面的努力，除了以上预防措施之外，还需要提高工作人员的素质，严格执行操作规程，保证生产环境安全、清洁、整洁，以及进行适当的科技创新和技术改进，以确保轧辊质量及生产效率的提高。

轧辊裂纹产生的原因
1. 轧辊材料质量问题：轧辊材料质量差、含有太多杂质或夹杂物，容易导致裂纹的产生。

2. 轧辊使用过程中的损伤：轧辊在使用过程中遇到外力冲击、过载或过载周期频繁变化，轧辊表面可能出现裂纹。

3. 轧辊温度问题：轧辊在高温条件下工作，由于温度梯度引起的热应力，容易导致裂纹的发生。

4. 轧辊的磨损和腐蚀：轧辊表面经过长时间的磨损或腐蚀，会导致轧辊表面裂纹的形成。

5. 轧辊制造工艺问题：轧辊制造过程中，如铸造、热处理、机械加工等环节存在不合理的工艺控制，会导致轧辊材料内部或表面产生不均匀的组织结构，从而引发裂纹。

以上是轧辊裂纹产生的主要原因，企业在轧辊的选择、使用和维护过程中需重视这些问题，加强控制，以减少轧辊裂纹的发生。