铸轧辊磨削的缺陷分析和预防
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浅析冷轧机轧辊缺陷表现形式及预防措施摘要:在冷轧轧辊使用的过程中,如果轧辊本身存在缺陷,会导致质量降级,甚至产品直接报废,严重时将导致轧机断带、堆钢,此类事故处理时间长,严重影响轧机生产效率。
目前我国很多的生产厂家对轧辊出现的缺陷问题非常的重视,他们通过对轧辊的研究,力图有效的降低轧辊的消耗,保证轧机产能和成材率。
本文就冷轧机轧辊常见的缺陷问题进行分析,提出了具体的问题的预防措施。
关键词:冷轧机;轧辊缺陷;表现形式;预防措施某钢冷轧厂在轧机投产初期,如果轧辊表面出现缺陷,会给整个生产带来很大的困扰,对产品的生产节奏和质量都有一定的影响。
一般来说轧辊的表面缺陷包括很多种,包括振纹、螺旋纹、刀花、裂纹等,以上缺陷对产品的表面都有一定的影响。
一、振纹进行带钢轧制的过程中,在带钢的表面,经常有一种与带钢运动方向垂直、明暗相间的条纹出现,这种现象就叫做带钢振纹。
通过多次的实践我们发现,产生的振纹多数原因是由于轧辊的原因,轧辊的振纹复制在了带钢的表面。
1.轧辊振纹的产生原因一般来说,轧辊的振纹产生是有其自身的原因的,进行生产的过程中,砂轮主轴的不断振动会导致轧辊振纹的产生,此时产生的振纹呈螺旋状,在轧辊的表面分布;砂轮脱粒不良、砂轮形状不良也可能导致轧辊振纹的出现,呈螺旋状,分布在其表面;通常情况下,我们可以通过对砂轮和轧辊的转速对振纹的间距进行测算,然后与实际存在的进行相互比较,这样对砂轮振纹就可以进行准确的判断,由于轧辊托架(托瓦)的接触不良引发的轧辊振纹,振纹以平行于轧辊母线的形式分布在轧辊表面;由于尾座顶尖形状不良而引发的轧辊振纹,振纹的分布是平行于轧辊母线的;因头架转动不良引发的轧辊振纹,振纹的分布是平行于轧辊母线的;砂轮头架的振动和床头箱的振动之间产生共振引起的轧辊振纹,以平行于母线的形式分布在轧辊表面。
2.轧辊振纹的消除方法对轧辊振纹进行消除,首先对不正常的振源要进行消除,对振纹的明显形式进行分析,选择合适的磨削方式,对明显的振纹要从粗磨开始,不明显的则从半粗磨开始。
马钢冷轧轧辊缺陷的分析及防范措施
马钢冷轧轧辊缺陷是指在马钢冷轧工艺中,轧辊表面由于调试不当或操作不当而产生的缺陷。
这些缺陷会导致板材质量下降,影响板材的生产效率,甚至会给马钢冷轧生产过程带来严重的危害。
原因分析:
1.轧辊的表面质量问题:马钢轧辊表面的质量可能存在缺陷,如轧辊表面的磨损、氧化、缺少材料、缺陷和污垢等。
2.操作不当:由于操作者技术水平不高,或者没有按照正确的操作流程操作而引起的轧辊缺陷。
3.调试不当:轧辊和上下轧机架之间调试不当,会导致轧辊表面出现缺陷。
4.机械问题:由于冷轧机械部件的老化或损坏,会导致轧辊出现缺陷。
预防措施:
1.加强轧辊的质量检验:仔细检查轧辊表面的质量,及时发现轧辊表面的缺陷,及时更换损坏的轧辊。
2.强操作人员培训:定期举办操作培训,增强操作人员操作技能,避免操作出现问题。
3.合理调试轧辊和上下滚机架:轧辊和上下滚机架之间要保持合理的间隙,以减少轧辊表面的缺陷。
4.定期检测机械部件:定期检查机械部件的磨损情况,及时维修或更换损坏的部件,保证冷轧工艺的正常运行。
综上所述,只有全面加强轧辊的质量检验、定期培训操作人员、合理调试轧辊和上下滚机架,以及定期检测机械部件,才能有效的防止轧辊出现缺陷。
市场上出现的马钢冷轧轧辊缺陷问题,主要可以归结为前述4个因素,解决这些原因才能有效解决轧辊缺陷问题。
同时,此外,还要建立严格的工艺和操作规程,避免生产环节出现偏差,以确保轧辊表面质量。
大家一定要深入了解马钢冷轧轧辊缺陷的原因,切实落实上述防范措施,以保证冷轧轧辊表面的高标准,有效提升马钢冷轧生产效率,为满足市场需求打下坚实的基础,确保冷轧轧辊的质量和可靠性。
铸铁轧辊是用特种铸造方法生产出来的冷硬铸铁件,它对铸造裂纹等缺陷的敏感性较强,并容易形成其他许多类型的铸造缺陷和废品。
这些缺陷和废品大部分发生在轧辊制造厂,反应在轧辊的铸造合格率上。
此外,对于铸造轧辊来说还可能存在一种内在的缺陷,即隐藏在轧辊内部使用前没暴露出来的缺陷。
这些缺陷将会在轧钢中表现出来。
因此,铸铁轧辊的质量即反应在铸造合格率上,又反应在轧钢生产上,而且,在某种程度上后者更重要。
为了提高铸造合格率,减少轧钢中的轧辊缺陷延长铸铁轧辊的使用寿命,必须首先了解铸造缺陷及废品的类型和产生原因,采取恰当的防范措施。
一、夹渣缺陷夹杂缺陷的分类和组成夹杂是夹灰、夹砂以及夹渣等的泛称,不论是板钢轧辊还是型钢轧辊,不论球墨铸铁轧辊(离心轧辊)还是普通冷硬轧辊均会产生这种缺陷,它是铸铁轧辊常见的缺陷,而球墨铸铁轧辊更容易产生这类缺陷。
在辊身上的夹渣习惯上称做“渣儿”或“渣眼”,球墨铸铁轧辊辊身上的夹渣也叫做“黑斑”。
按轧钢要求,在辊身工作面上不能有任何宏观缺陷,但实际上往往难以达到(在离心轧辊工作面上这种可能还是有的)。
所以一般规定薄板和中厚板轧辊辊身上可以分别允许有小于0.7毫米和1.0毫米的缺陷。
超过上述尺寸,在轧辊制造厂即列为废品。
在轧辊辊身的轧钢工作面上存在夹杂缺陷,在轧钢中受力后脱落,将影响轧辊的使用寿命和钢材的质量。
解决铸铁轧辊(特别是球铁轧辊)的夹渣对提高轧辊使用寿命和增加钢材产量以及提高钢材的表面质量具有重要的意义。
下面重点阐述球铁轧辊的夹杂缺陷。
对于球墨铸铁轧辊原铁水中硫含量的高低对杂物的组成和数量有着重要影响。
当硫含量较高(大于0.05%)时,夹杂物的组成中,硫化镁,硫化锰等硫化物占有较大的比例。
而且,随着硫含量的增加,黑渣的数量相应增加。
在铁水中硫含量较低的情况下,黑渣中硫化物减少,轧辊的渣孔率较低。
经过多年的生产实践和检验分析,在铁水中含硫量小于0.05%条件下,夹杂缺陷总的可归纳为以下四种类型:1、混合渣混合渣是由氧化物和石墨等组成的。
轧辊磨削及缺陷控制摘要:文章简要的介绍了Ra0.4~0.6轧辊磨削过程和如何控制其存在的缺陷,指出了衡量轧辊磨削质量的两个主要指标:轧辊几何尺寸精度和表面精度。
在轧辊磨削机理的基础上,分析了影响轧辊表面相糙度的主要因素,并详细阐述了工艺参数对轧辊磨削质量的影响及磨削缺陷的控制。
最后,提出了提高轧辊磨削质量的具体策略和措施。
关键词:轧辊磨削;质量;精度;表面粗糙度轧辊是轧机生产最重要也是最关键的零部件,轧辊表面质量的好坏直接决定轧机生产出来的产品质量好坏,而上机的轧辊都需要经过磨削处理,因此轧辊磨削工艺及缺陷控制显得尤为重要,文章跟踪国内先进轧辊磨削技术的发展,从冷轧实际情况出发得出:在磨削过程中,许多方面仍依赖于操作工的实际经验和技术熟练程度。
本文对磨削加工的工艺控制和缺陷对策进行了简要阐述。
1 轧辊磨削过程及参数的设定对表面质量影响根据对下线轧辊的磨削,由于我们采用的是数控磨床,对轧辊的加工精度比较高,同时对轧辊的磨削时间、表面质量、辊型形状公差、圆度大小、配对范围等要求也很严格。
本程序以磨削0.4-0.6um粗糙度的磨削过程为例,采用的是2个粗磨和3次精磨的方式。
1.1 砂轮线速度(m/s)如果其它参数量不变,砂轮直径逐渐变小时,轧辊表面粗糙度逐渐增大。
所以要对轧辊线速度进行适当调节,来满足表面粗糙度要求。
当砂轮直径最大时,磨削出的轧辊表面粗糙度很低,在粗磨削时,根据每一个磨床的性能不同,每一个行程磨下去的量很小,为了节省磨削时间,需要增大砂轮线速度来提高磨削效率,整个磨削过程砂轮线速度一次为40m/s,30m/s,12m/s,12m/s,12m/s。
这样粗磨提高磨削效率,精磨提高轧辊表面粗糙度。
随之砂轮直径逐渐减小,砂轮线速度依次相反调节,也要和实际磨床状态做相应的调节,砂轮速度太高,单位时间切过轧辊表面的磨粒数增多,磨屑厚度减小,摩擦作用加剧,磨削产生的热量显著增加,容易产生烧伤、黑印、走刀纹等。
轧辊磨削时常出现的问题(总2页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--轧辊磨削时常出现的问题有那些以及消除方法缺陷产生原因消除办法直波形(多角型) ①砂轮磨钝滑及时修理;②砂轮不平衡和修整不好;③磨床主轴或轴承破损;④砂轮圆周速过大;⑤砂轮硬度过大。
①及时修砂轮;②平衡好砂轮;③消除轴承与主轴配合间隙;④调选好转速;⑤选择适当硬度。
螺旋形①砂轮主轴有轴向串动;②砂轮轴心线和工件轴心线不垂直;③砂轮修整表面凹凸不平;④纵向进给量太大。
①消除砂轮主轴轴向串动;②调好砂轮轴心线与工件轴心线平衡;③修整好砂轮;④纵向进给量适当。
划伤和划痕①磨粒脱落在砂轮与工作台之间;②冷却液过滤不清洁。
①消除砂轮;②冷却液过滤干净,清洗过滤器。
轧辊辊身表面烧伤①磨削用量过大,如砂轮圆周速度过大或工件圆周速度过低,磨削深度过大;②砂轮硬度过高,磨削时磨粒变纯不能脱落,导致工件表面高温;③砂轮粒度号过大,组织紧密,磨削时砂轮堵塞;④砂轮与工件接触面过大或接触弧过长,砂轮易堵塞;⑤工件本身材料导热性差,导热系数小;⑥冷却方法不良,冷却液不足,热量排不出。
①相应提高轧辊圆周速度,减小切削深度;②正确选择砂轮。
散热条件差时,应选择硬度低、粒度号小的砂轮③及时检查砂轮,使其具有良好的切削能力;④减少砂轮与工件接触面;⑤选择适当冷却液进行分冷却。
辊身呈锥形①头架与尾架中心线在水平面上不合成一个角度;②轧辊轴线没有调整好,与砂轮轴线不垂直;③砂轮太软,使砂轮由工件端走到另一端时产生磨耗。
①用千分表校对头架和尾架,使中心重合;②调整好轧辊,使其轴线与顶针中心线重合;③合理选择砂轮。
辊身呈细腰形①头架尾架中心线在垂直平面内不重合成一个角度;②轧辊轴线没调整好,在垂直平面内成一个角度。
①校正头架与尾架,使中心线重合;②调整好轧辊,使其轴线与顶针中心重合2。
马钢冷轧轧辊缺陷的分析及防范措施
马钢冷轧轧辊缺陷已成为冷轧工艺中的一个严重问题,严重影响操作和生产效率,并影响质量。
本文旨在分析轧辊缺陷及其发生原因,以及探讨有效防范措施。
1、轧辊缺陷分析
轧辊缺陷是指轧辊磨损,型面凹陷,表面裂纹,焊接部失效等现象。
它们的存在会影响轧辊的正常使用,影响冷轧过程的质量,缩短轧辊的使用寿命,并增加维修成本。
在实际生产中,轧辊缺陷常见原因主要有:
(1)轧辊质量不合格:因结构设计不合理,选用和制备材料不合格,加工工艺不合格等原因,提高了轧辊缺陷的可能性。
(2)轧辊磨损:由于滚压过程中的轧辊振动、局部过热、轧件本身结构不均匀等原因,导致轧辊表面磨损等缺陷的产生。
(3)焊接失效:由于焊接技术不足或焊缝质量不合格等原因,造成焊缝失效或断裂,从而使轧辊表面出现缺陷。
2、防范措施
(1)增强轧辊质量控制:在轧辊的设计、加工、焊接、组装等各个方面都应严格把关,加强对轧辊质量的控制,以确保轧辊质量稳定,减少轧辊缺陷。
(2)提高滚压过程控制:应采用合理的滚压参数,加强对滚压压力、温度及轧件材料等的控制,适当减小滚压力,以降低滚压过程中轧辊的磨损,防止轧辊损坏。
(3)加强焊接质量控制:应按照焊接技术标准,严格把关焊接技术操作,确保焊接缝的质量符合要求,避免轧辊出现焊接失效的缺陷。
3、结论
轧辊缺陷是影响工艺效率和产品质量的主要因素,应采取有效的措施来防范和消除其存在。
针对轧辊缺陷的发生,应加强轧辊的质量控制,提高滚压过程的控制,加强焊接质量控制,以最大程度地减少轧辊缺陷及其造成的损失。
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。
轧辊磨削工艺与常见磨削缺陷控制摘要:本文通过对磨床磨削的基本原理及加工特点,轧辊磨床的基本结构与运动方式,磨床的冷却与润滑及轧辊磨削工艺等方面的阐述,分析了轧辊磨削中常见缺陷的原因并提出预防措施。
关键词:轧辊磨削工艺缺陷控制1 .磨床磨削的基本原理及加工特点1.1磨削的基本原理磨削是金属切削加工方法之一,它是以砂轮切入工件,从而得到一定的儿何形状、尺寸精度和表面光洁度较高的零件。
磨削的基本原理:以极高速度旋转的砂轮作为刀具,切入以一定速度旋转或移动的工件中,砂轮的磨粒在工件表面强烈而高速的旋转(每一磨粒完成一次切削时间只有万分之几秒),强行擦过工件,挤压表面,磨削力使工件材料发生弹性变形和塑性变形,材料组织发生内部相对移动,此间产生极高的切削温度,锋利的磨粒迫使材料脱离工件,形成切屑。
1.2磨削加工的特点磨削加工得到极广泛的应用,它有以下的特点:1)磨削加工可以获得很高的精度和表面光洁度。
一般磨床可以达到1~2级精度,表面光洁度可达到▽7~▽10,高精度的磨削光洁度可达到▽12,精度可达到0.002毫米。
2)可以加工材料范围宽。
可加工软材料,如铸铁、有色金属等,还可以加工淬火钢,如CrMn钢、T12钢、20钢经渗炭淬火等,而且可以加工硬质合金。
3)磨削加工用于精加工过程中。
磨削加工的切削深度较小,在一次行程中所能切去金属层较薄,因此只能用精加工过程中。
2. 轧辊磨床的基本结构与磨床磨削运动2.1 轧辊磨床的基本结构用于对轧辊进行成形磨削的磨床即是轧辊磨床。
轧辊磨床是外圆磨床的一个分支,是一种专用磨床。
轧辊磨床一般为轧辊移动式,其基本结构由床身、头架、尾座、砂轮架、主轴、冷却液系统和电控设备等组成。
1)床身床身是保证磨削精度的基础。
轧辊磨床,其床身用来支承轧辊,砂轮架是固定的。
2)头架用来驱动轧辊,为保证驱动的平稳性和减震,一般采用多级皮带传动。
3)尾座尾座由上下两部分组成,下部延床身移动,上部可横向移动,以使两顶尖联机与砂轮轴线平行。
轧辊磨削振纹缺陷原因分析及对策从磨床、工件和砂轮等方面分析了轧辊磨削振纹产生的原因,通过优化磨削工艺参数,改善了轧辊磨削表面质量,消除了磨削振纹缺陷。
标签:磨床;磨削;振纹;轧辊0 引言高表面质量的冷轧带钢的生产,在很大程度上依赖于高表面磨削质量的轧辊。
某冷轧厂在轧辊磨削过程中,辊面频繁出现直条状振纹缺陷,轧制过程中该缺陷进一步传递到带钢表面,严重影响了产品表面质量。
1 磨削振纹产生原因磨削振纹一般在轧辊低速旋转时,侧光观察明显可见,产生的原因是在磨削过程中,砂轮相对轧辊存在一定频率的振动。
引起这种振动因素较多,磨床、工件、砂轮及磨削参数都与之密切相关,由于该厂磨削参数已经固化使用多年,因此主要从磨床、工件及砂轮几个方面进行原因查找。
2 磨床方面原因分析2.1 托瓦、托架(1)托架固定螺栓必须紧固;(2)上(侧)托瓦必须修平,避免出现弧面与辊颈接触,造成轧辊旋转不稳;(3)下托瓦略带弧度,外侧高、内侧低,并保持外侧2/3处为轧辊接触中心位置;(4)将托瓦上的黑点刮除,黑点为接触高点,高温氧化所致;(5)检查托瓦与托瓦调节装置接触面是否良好(用红丹粉),将高点用砂纸磨平。
2.2 砂轮主轴(1)砂轮主轴径向和轴向跳动、主轴锥面同心度要求小于0.005mm;(2)检查砂轮主轴锥面有无高点、锈蚀,用金相砂纸磨平;(3)检查砂轮主轴皮带松紧,不宜过紧、过松。
2.3 头架(1)听诊头架轴承运行有无异响,并检查头架皮带松紧;(2)检查头架拨盘与拨爪接触情况,拨盘接触面最好包覆一定厚度的胶皮,确保传动的稳定。
2.4 尾架磨削过程中,尾架与轧辊接触要松紧合适,过松导致轧辊轴向窜动,过紧时轧辊旋转力不能释放,容易产生振动。
2.5 导轨(1)根据导轨研磨花纹状态检查导轨磨损情况;(2)水平仪检测导轨纵向水平和横向水平,要求小于±0.01mm;(3)检查导轨油的清洁性和液位:v轨导轨油液位控制在v面的2/3高度;平轨导轨油液位高出轨面约5mm,中间丝杠导润滑轨油液位控制在观察窗口一半左右。
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轧制缺陷及质量控制一、引言轧制是金属加工过程中的重要环节之一,对于确保产品质量具有重要意义。
本文将详细介绍轧制过程中常见的缺陷类型及其产生原因,并探讨如何通过质量控制手段来预防和解决这些缺陷问题。
二、轧制缺陷类型及原因1. 表面缺陷表面缺陷是指轧制产品表面出现的瑕疵,如麻点、划痕、氧化皮等。
其主要原因包括:- 轧辊表面粗糙度不合格:轧辊表面粗糙度过高或过低都会导致产品表面出现缺陷;- 轧辊表面污染:轧辊表面存在杂质、油污等污染物会直接影响产品表面质量;- 轧制过程中的热裂纹:高温下,金属材料容易发生热裂纹,进而导致表面缺陷。
2. 尺寸偏差尺寸偏差是指轧制产品的尺寸与设计要求之间存在的差异。
常见的尺寸偏差包括过大或过小的厚度、宽度、长度等。
尺寸偏差的原因主要有:- 轧机设备调整不当:轧机设备的调整不当会导致产品尺寸偏差;- 材料厚度不均匀:原材料的厚度不均匀会直接影响轧制产品的尺寸;- 轧机辊系磨损:轧机辊系磨损会导致轧制压力不均匀,进而影响产品尺寸。
3. 内部缺陷内部缺陷是指轧制产品内部存在的缺陷,如气孔、夹杂物等。
内部缺陷的主要原因包括:- 原材料质量问题:原材料中存在气孔、夹杂物等缺陷;- 轧机设备故障:轧机设备的故障会导致轧制产品内部出现缺陷;- 轧制过程中的温度控制不当:温度控制不当会导致金属材料内部产生缺陷。
三、质量控制手段1. 轧辊表面处理为了避免表面缺陷的产生,可以采取以下措施:- 定期对轧辊进行磨削和抛光,确保其表面粗糙度符合要求;- 加强轧辊的清洁工作,防止污染物附着在轧辊表面;- 对轧辊进行定期检测,及时发现并修复轧辊表面的磨损和裂纹。
2. 轧机设备调整与维护为了控制尺寸偏差,需要进行轧机设备的调整与维护工作:- 对轧机设备进行定期的检查和维护,确保其工作状态良好;- 对轧机设备进行精确的调整,确保产品尺寸与设计要求一致;- 定期检测轧机辊系的磨损情况,及时更换磨损严重的辊子。
轧制缺陷及质量控制一、引言轧制是金属加工中的一种常见工艺,用于将金属坯料通过连续压制和拉伸的方式减小其截面积,从而获得所需的形状和尺寸。
然而,在轧制过程中,由于各种因素的影响,可能会浮现一些缺陷,如表面裂纹、内部气孔、夹杂物等,这些缺陷会对产品的质量和性能产生不利影响。
因此,对轧制缺陷进行有效的控制和管理是至关重要的。
二、轧制缺陷分类1. 表面缺陷:包括轧制印记、划伤、氧化皮、烧伤等。
这些缺陷通常是由于轧制辊或者其他设备的不良状况导致的,可以通过定期检查和维护设备来减少这些缺陷的发生。
2. 内部缺陷:包括气孔、夹杂物、晶界偏差等。
这些缺陷通常是由于原材料的质量问题或者轧制过程中的温度、压力等参数控制不当导致的。
通过优化原材料选择和精确控制轧制工艺参数,可以最大程度地减少内部缺陷的发生。
三、轧制缺陷的检测方法1. 目视检测:通过肉眼观察产品表面,检查是否存在明显的缺陷。
这种方法简单直观,但对于一些弱小的缺陷可能无法有效检测。
2. 超声波检测:利用超声波的传播特性,检测产品内部的缺陷。
通过超声波的反射和散射情况,可以确定缺陷的位置和大小。
这种方法对于检测内部缺陷非常有效,但需要专业的设备和技术人员进行操作。
3. X射线检测:利用X射线的穿透性,检测产品内部的缺陷。
通过检测X射线透射的强度和散射情况,可以确定缺陷的位置和性质。
这种方法对于检测较小的内部缺陷非常有效,但需要专业的设备和防护措施。
四、轧制缺陷的质量控制1. 原材料控制:选择高质量的原材料,确保其化学成份和物理性能符合要求。
通过与供应商建立稳定的合作关系,进行原材料的定期检验和评估,以确保产品质量的稳定性。
2. 工艺参数控制:根据产品要求和原材料特性,合理确定轧制过程中的温度、压力、速度等参数。
通过实时监测和调整这些参数,确保产品在轧制过程中获得良好的塑性变形和细化晶粒,减少缺陷的发生。
3. 设备维护管理:定期检查和维护轧制设备,确保其正常运行和性能稳定。
连续铸轧生产中产生的主要缺陷及消除方法在连续铸轧生产中,因熔体质量差和工艺参数调整不当及其它一些原因,将会产生以下几种缺陷,下面将对这些缺陷产生原因加以分析,并探究其解决方法。
1.热带.这种缺陷是液体金属铝在铸轧区内,某局部地区只完成了结晶过程而没有受到铸轧辊的轧制作用,呈凝固状态,被铸轧辊带出来,热带缺陷一般是不穿透板坯,具有明显的粗糙外型,沿纵向不规则的断续延长,未经过加工变型的铸造组织。
产生原因:a.由于前箱内液体金属温度偏高,在流入铸轧区时,温度分布不均匀,在局部温度过高处液穴偏深,当液穴深度等于或超过铸轧区时,铸轧板表面在该处出现热带b.前箱液面偏低时,静压力小,使液体金属在铸轧区内局部地区供给不足,产生热带c.铸轧速度过快,使液体金属在铸轧区内局部地区尚未完成凝固就被铸轧辊带出,形成热带d.供料咀局部发生堵塞,造成该处铸轧区内液体金属供给不足,形成热带e.铸轧辊辊套局部有组织缺陷使该处有渗水现象,当水汽进入铸轧区内时,蒸发变成气体,阻碍了液体金属供给的连续性,产生热带f.新铸轧辊在使用时,由于辊表面油汽残留,产生大量油气,油气进入铸轧区,产生的气体,阻碍液体金属供给的连续性,产生热带。
消除方法:要仔细地观察产生的热带的形貌,判断其产生的原因,针对其产生的原因调整相应的工艺参数,对前3个原因产生的热带,要降低铸轧速度,降低前箱液体金属温度,适当提高前箱液面高度,对第4个原因产生的热带,则要提高前箱液体金属温度,断板跑渣,并用薄钢条(或锯条)插入供料咀咀腔内将堵塞物处理掉,第5个原因产生的热带具有周期性,并始终出现在铸轧辊的同一位置上,这时只有停机换辊,重新立板生产。
2.裂纹(裂口)铸轧板表面的裂口呈月牙形,现场称之为“马蹄形裂口”,这种缺陷分布不规则,连续出现产生原因:产生裂口的主要原因就是在铸轧区内液体金属在进行铸造与轧制过程中,表面与中心线处的温差比较大,表面层温度低,不易变型,中心处温度高,容易变型,从铸造区进入变型区时,金属受轧制作用,表面金属与铸轧辊表面粘着,无滑动,板坯中心部分金属相对于表面金属发生向后滑动,这样由于变型流动的不均匀,致使在液穴的凝固壳外层受到来自不同方向拉应力的作用。
轧辑失效的原因及防治措施轧辐的损坏形式多种多样,典型形式及失效原因如下:1、轧辑磨损分三类:机械磨损是由轧辐表面与轧件摩擦引起的;热磨损是由高温作用使其表层软化、熔化或蒸发引起的;腐蚀磨损是由轧辐表面水分的化学作用、电化学作用、氧化作用等引起表面材料损失和迁移。
2、轧辐裂纹轧制中发生堆钢、卡钢、追尾等事故,致使其局部温度急剧升高,产生的热应力和组织应力超过极限,形成热裂纹;轧制延伸形成舌头,其温度低于中部轧件,会产生热应力以及轧制应力突变,形成冲击裂纹;轧制中,由于氧化铁皮叠轧,导卫划痕等原因也会形成裂纹。
3、轧辐剥落裂纹的形成和扩展加快,到达一定长度和深度后,会导致剥落。
4、轧辑断裂1)辐轴铸造缺陷轧辐离心铸造中,因离心震动产生成分和组织层状偏析,形成裂纹迅速扩展,造成轧辐断裂。
2)轧辐组织缺陷化学成分不合格、冷却速度不当会导致成分偏析、渗碳体过高等缺陷,只是机械性能下降,最终导致断裂。
3)加工工艺轧辐在锻造时压力过小或变形不合理造成轧辐芯部未锻透,形成穿晶裂纹。
其防治措施为:1、轧辐选用耐磨又抗热裂纹的材质,采取相应的热处理及物流化学处理措施,使组织均化,表面耐磨性增加。
2、轧辑在上轧机前进行硬度、超声波等综合检验,确保其无裂纹等缺陷。
3、轧辐车削时,将残留氧化层及裂纹彻底清除,以减少轧辐表面裂纹及剥落产生。
4、合理安排换辐周期,选配轧辐,制定详细的轧辐车修方案,将车修量控制在要求范围内。
5、合理布置冷却水喷射范围和控制冷却水量,确保轧辐冷却温度控制在正常范围内。
6、加强设备点检,预防轧钢设备事故,减少导致卡钢、堆钢、追尾等事故发生。
严格控制轧制温度,杜绝低温钢通过轧机,避免轧制力过载。
2020年第3期优质高效地向轧线供应轧辊是保证轧线正常生产的必要条件之一。
热板带轧厂大幅提升1450mm 生产线的产能后,在磨床设备没有增加的情况下,轧辊的正常供应趋向紧张。
如果在磨削过程中再出现锥度、走刀痕、振纹等质量问题,将增加轧辊磨削时间30%~50%,从而加剧轧线用辊的紧张状况。
因此,提高轧辊磨削效率就显得尤为重要。
本文分析轧辊磨削过程出现锥度、走刀痕、振纹问题的原因,可望提出对应的解决方法来提升轧辊磨削效率,保障轧辊的正常供应。
分析与讨论按照轧钢生产工艺技术要求,磨削好上机使用的轧辊两端锥度不能超过0.02mm 、辊面不能有明显可见的走刀痕,不能有振纹。
这些缺陷一旦出现,就会增加磨削时间,降低磨削效率,影响轧线的供应。
根据长期对磨削过程的跟踪分析,现总结分析如下。
轧辊锥度超标的原因(1)托瓦瓦座(中心支架)上巴氏合金瓦块支撑轧辊旋转,当瓦块磨损消耗后产生基准位移,磨削时轧辊的旋转轴心线不平行于机床主轴中心线产生轧辊磨削锥度误差。
(2)轧辊是依靠头架拨盘上面2个拨爪呈力偶状态带动轧辊旋转的。
当2个拨爪位置不对称,或者是拨爪上的滚轮磨损不一致时,会造成2个拨爪的力矩不一致,导致带动轧辊旋转的力不均,进而使得床头侧辊面和床尾侧辊面出现不等量的微量圆周跳动,产生轧辊磨削锥度误差。
(3)托瓦表面产生多个圆弧面引起托瓦接触基准面不圆,从而造成轧辊磨削锥度误差。
轧辊辊面产生走刀痕的原因辊面上的走刀痕不消除掉,轧制时辊面上的走刀痕会“复写”到钢板表面,进而产生钢板表面质量事故。
产生走刀痕原因如下:(1)磨削时砂轮硬度过高或者冷却水太小,磨粒不能及时脱落、磨渣冲不走导致砂轮钝化,进而造成辊面呈节状的走刀痕。
(2)磨削时砂轮两边轮缘边角太尖利导致辊面产生呈线状的走刀痕。
(3)磨削参数设置不合理,砂轮线速度、轧辊转速、拖板移动速度过快导致辊面走刀痕。
轧辊辊面产生振纹的原因振纹相对于前两种辊面缺陷出现的频率要低一些,但是辊面上一旦出现振纹,消除振纹所花费的时间更多。
铸轧辊磨削的缺陷分析和解决方法杜永生摘要:分析了铸轧辊磨削过程中产生的辊型缺陷和表面振动纹,切削痕,螺旋纹的缺陷产生的原因和危害性,并介绍了缺陷的控制方法。
关键词:铸轧辊,砂轮,凸度、振动纹、切削痕、螺旋纹一前言高质量的铝铸轧板带的生产, 在很大程度上依赖于高磨削质量的铸轧辊,因此在轧辊磨削过程中准确诊断和分析已发现的磨削缺陷 , 找出产生的原因, 及时采取正确而经济的方法来消除和预防, 是提高铸轧板质量的有效途径。
本文以我公司在铸轧辊磨削过程中产生的主要缺陷为例,分析其产生的原因并提出相应的解决办法。
我公司现使用的铸轧磨床是国内险峰机床厂生产的M84100B轧辊磨床。
铸轧辊的磨削技术要求是:1.铸轧辊表面不允许有明显刀花,切削痕,振动纹等。
2.铸轧辊的中凸度(直径)允许的误差值为0.01mm。
3. 铸轧辊的中高对称度(半径)应小于0.006mm。
4. 辊面径向跳动<=0.001mm。
铸轧辊的主要缺陷概括为两大类,辊型缺陷和轧辊表面缺陷。
其中辊型缺陷直接影响到铸轧板的板形,造成板形纵向厚差,横向厚差超标以及中凸度超标或不够,是铸轧生产中最经常碰到的质量问题。
铸轧辊的表面缺陷除了影响铸轧板的表面质量外还影响到铸轧辊的使用寿命,增加铸轧的生产成本。
二铸轧辊磨削的主要辊型缺陷分析及解决方法2.1辊型缺陷辊型是指辊身中部和辊身边部的直径差值的分布规律,为了补偿轧制时由于轧制力引起的轧辊压扁产生弯曲而获得断面平直的铸轧板带,铸轧辊一般设计有一定的凸度,通常铸轧辊的辊型为抛物线或正弦曲线凸辊,如图1 所示, 轧辊凸度值的大小是以辊面中心处的直径与辊面边部直径的差值来表示的,Cr=D - D0 或Cr = 2〃Δt , 式中Cr 为轧辊凸度, D 为轧辊中心处直径, D0 为辊面边部直径。
图1 轧辊凸度示意图在实际的磨削过程中轧辊的凸度缺陷主要有三种(1) 凸度不对称0.050.10.150.21234568910图1 正常轧辊曲线和不对称轧辊曲线比较图如上图所示,轧辊两个对称点数值偏差大,在实际生产中,会造成铸轧板两边厚度差。
主要原因是计算辊轮位置或调整辊轮在标尺上的位置不正确或未按要求找出轧辊中心所致。
防止措施:除了认真核对计算辊轮位置和准确调节辊轮在标尺上的位置外, 每次辊轮位置的变化均要调整模板来找正轧辊中心后方可开始磨削。
(2) 凸度超差凸度偏差的原因除了床身精度超标外, 主要与成型机构的间隙消除机构调整不合适有关, 另外对用顶尖支承轧辊的磨床, 还可能是由于顶尖与中心孔接触不良引起,另外,砂轮硬度太软也是造成凸度超差的重要因素,解决方法:对床身精度原因引起的要对床身进行必要的调整、校正, 以恢复其精度; 成型机构引起的, 必须对成型机构的间隙消除机构进行调整,同时由于标尺转动的角度极小, 机械传动机构非常精密, 对此必须润滑良好, 调整时不得随意拆卸。
做到以上几点,再选择合适硬度的砂轮就能解决该问题。
(3) 凸度曲线失真如图2所示,所磨削的轧辊中高是0.16mm 正常的磨削曲线和失真的磨削曲线的对比图,正常的磨削曲线是成正弦曲线缓慢上升的,而失真的曲线是边部急剧上升,到了轧辊中间几乎成一条直线。
表1 正常铸轧辊曲线中高值表2 失真的轧辊曲线中高值0.050.10.150.21234568910图2 正常轧辊曲线和失真曲线的对比原因分析,主要是M84100轧辊磨床进给系统没有微量补偿,在实际磨削过程中,砂轮选择太软,砂轮脱粒太快,到了轧辊中间砂轮切入辊面的深度已经大大降低,造成中高曲线失真。
解决方法,选择合理的砂轮硬度和合理的精磨工艺参数,在实际生产中,我们选择了L60B 的砂轮,精磨中高时,降低拖板速度,控制在每分钟20mm ,降低砂轮的进给量,每个行程进0.005mm,此时磨削出的轧辊中高值最接近理论中高曲线,而且对轧辊表面质量的控制良好。
三 铸轧辊磨削的主要表面质量缺陷分析和解决方法铸轧辊磨削表面质量缺陷主要有以下三种3.1 振动纹轧辊表面的振纹缺陷是指零件表面具有各种不同形状的、深浅不一的花纹。
外圆磨削常出现振纹, 如图3所示。
图3 振动纹缺陷3.1.1 振动纹产生的原因(1) 强迫振动。
引起强迫振动的主要原因是砂轮不平衡; 其次是砂轮传动电机不平衡; 传动皮带厚薄或皮带长短不一致等。
强迫振动产生的多角形深度较深, 波距比较宽。
(2) 自激振动。
在磨削过程中, 砂轮对工件进行摩擦引起工件的振动, 使工件表面出现振纹。
工件顶尖系统的刚性愈差, 振动的振幅就愈大,产生的多角形也就愈深。
工件转速提高, 砂轮变钝, 砂轮与工件材料匹配不当, 都容易引起自激振动, 使工件产生波纹。
3.1.2 振动纹的解决方法(1)砂轮需经过静平衡。
要求砂轮在平衡架平衡时, 8 个方位都能停留得住;(2)砂轮和工件采用较低的转速和工作台速度, 横向进给量应选得小一些;(3) 选择合适的砂轮, 要注意砂轮硬度是否均匀;(4)要调整好砂轮皮带的长短,使其长短一致,减少皮带的振动。
3.2 表面切削痕切削痕是指工件表面出现的一些比工件光滑表面的沟纹要深一些宽一些的痕迹。
也称“拉毛”或“划伤”。
这种划痕常沿砂轮与工件相对运动方向很有规律地排列着, 也有突然出现1 个、2 个的划痕, 也有密密麻麻分布的划痕, 如图4所示。
图4 切削痕对于铸轧辊来说,表面切削痕对于铸轧板的表面质量影响不大,但对于铸轧辊的使用寿命影响很大,它是轧辊产生裂纹的根源,轧辊的裂纹总是从切削痕的根部向下延伸,如果不能及时发现并完全消除掉,会影响裂纹扩展过早出现疲劳裂纹,缩短轧辊的使用寿命。
3.2.1 切削痕产生的原因及控制方法要分析切削痕产生的基本原因,我们先了解一下砂轮的磨削过程:磨削过程,实际上就是砂轮圆周表面上有大量的、排列很不整齐的、分布不规则的尖锐多棱的磨粒的切削过程。
磨粒的切削过程可分3个阶段(1) 滑擦阶段:磨粒开始挤入工件,滑擦而过,工件表面产生弹性变形而无切屑。
(2) 耕犁阶段:磨粒挤入深度加大,工件产生塑性变形,耕犁成沟槽,磨粒两侧)和前端堆高隆起;(3) 切削阶段:切入深度继续增大,温度达到或超过工件材料的临界温度,部分工件材料明显地沿剪切面滑移而形成磨屑。
在磨削过程中,由于磨粒的形状及其在砂轮中的位置很不规则,因而各个磨粒切削金属的过程也是不相同的。
在砂轮圆周表面突出高度较高的和棱角比较锋利的磨粒,切入工件表面较深,能切下一定厚度的金属,起切削作用;突出高度较小或较钝或位置不利于切削的磨粒,切入深度又浅,切不下金属,只能在工件表面起刻划作用而挤压出细微的凹槽;更钝的、隐附在其他磨粒下面的磨粒,只能稍微擦着工件表面起摩擦抛光作用。
由此可见,磨削过程是包含切削、刻划和摩擦抛光作用的综合而复杂的过程。
在实际生产过程中也会因磨削条件、工件材料性能不同及零件加工要求的不同而各有主次,如粗磨时以切削作用为主;较细粗糙度磨削时以摩擦抛光作用为主。
而我们所说的切削痕就是这些磨削后轧辊表面上出现的沟状条纹,主要是磨粒在起切削和刻划作用的情况下产生的。
其原因归为以下几点。
1.轧辊表面不干净:磨削前轧辊表面粘结有砂粒、粘铝等异物,磨削过程中异物从辊面脱落并嵌入砂轮表面,磨削时就对轧辊表面造成划伤。
2.砂轮表面不干净:这是由于更换砂轮前,有大颗粒异物压入砂轮较深,修整砂轮时修整量不够,导致异物未能完全去除;还有一个原因就是砂轮修整时,未用切削液冲洗,造成脱落的磨粒附着在砂轮表面,磨削时就对轧辊表面造成划伤。
3.砂轮硬度,粒度选择不当砂轮的硬度是指砂轮表面的磨粒在磨削力的作用下脱落的难易程度。
砂轮软,就是磨粒粘结的不牢,在磨削过程中容易整颗脱落,如果没有及时被切削液冲走而是附着在砂轮表面上,这就容易造成辊面划伤。
砂轮硬,又容易出现前面的振动纹问题。
砂轮是由许多极硬的颗粒经过结砂合剂粘结而成的并具有一定几何形状的多孔切削刀具。
砂轮表面上多棱多角的坚硬颗粒称为磨粒,而磨料颗粒的大小称为粒度,通常用粒度号表示。
砂轮粒度越细,参加磨削过程的磨粒数越多,磨削厚度就越薄,有利于改善切削痕状况。
砂轮粒度太细,又容易堵塞,产生振动纹,我们在实际使用过程中,选择了3种砂轮进行对比,结果见下表。
表3 实验效果比较通过实际磨削试验我们发现,选用粒度号大的砂轮是减轻第一类切削痕最简单的方法,而且效果最明显;降低轧辊转速和提高砂轮转速对减轻切削痕也具有一定效果,但是却容易产生其它磨削缺陷,因此只能进行适当调整。
在实际轧辊磨削过程中应结合实际情况(比如根据粗糙度控制、磨削效率以及其他磨削缺陷控制等综合因素)来选择砂轮粒度,我们在最终选择了60LB型号砂轮,切削痕已经能够达到工艺技术要求,而且轧辊表面质量较好,磨削效率较高。
4.砂轮堵塞钝化:磨屑在磨削区内被加热到很高的温度(如中碳钢材料可达到1200K以上),然后被氧化和熔化,随后固化成微粒球体,这些磨屑有不少部分将会填充到砂轮气孔中或依附在磨料的四周,从而引起砂轮的堵塞钝化。
那些融化粘结在砂轮磨粒表面上的磨屑,再次参与磨削时,将会造成辊面划伤。
5.切削液:在轧辊磨削过程中,会经常碰到由于切削液的问题,产生许多磨削缺陷,造成轧辊磨削质量的下降,尤其是切削痕问题。
我们铸轧磨床使用的是嘉实多9930C水溶性切削油、浓度为5.0%左右,在这里重点分析一下切削液的功能与可能产生的问题。
(1) 冷却作用:磨削加工中,由于工件材料变形的内摩擦与砂轮和工件表面间的外摩擦,将产生大量的磨削热,磨削区域内温度会达1000~1500℃。
因此,需要将切削液送入到磨粒与轧辊表面之间,以降低磨削温度,防止轧辊表面烧伤,以及可以减轻砂轮堵塞钝化的产生(如上原因4)。
(2) 润滑作用:切削液中含有极压添加剂,这些添加剂与轧辊表面接触后能迅速发生化学反应,生成化合物粘附在轧辊表面上,形成润滑膜,从而能减少磨粒与轧辊表面之间的摩擦,减轻磨屑粘结磨粒,造成砂轮钝化的现象,也有利于提高砂轮的使用寿命及降低轧辊表面粗糙度。
(3) 清洗作用:切削液可以将磨屑及碎裂而脱落的磨粒冲掉,以免轧辊磨削表面被划伤。
如果切削液本身就含有许多较大的颗粒物(如磨屑、砂粒等),这些异物就会进入磨削区,造成辊面划伤,因此切削液使用后一般都要经过过滤才能循环使用,M84100轧辊磨床切削液是经过磁性过滤、纸质分离过滤和静置隔离过滤后进入使用水箱备用。
由于原先过滤装置存在许多缺陷,使用后的切削液经常从纸质分离过滤槽中溢出直接进入使用水箱,因此切削液中含有大量的磨屑、砂粒的大颗粒,造成轧辊表面被划伤。
后来通过过滤器水箱改造后,改善了切削液的过滤效果,现在已基本解决了此类切削痕问题。
(4) 防锈作用:切削液中加有的防锈添加剂能够在金属表面上形成保护膜,使轧辊与磨床床身表面免受氧化作用,起防锈作用。