热轧厂ht-2513粗轧工作辊断辊原因分析

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1、武汉工程职业技术学院学报VO1．22N0．3第22卷第3期JournalofWuhanEngineeringInstituteSeptember20102010年9月热轧厂HT一2513粗轧工作辊断辊原因分析吴国胜余利兵陆献华(1．武钢研究院湖北武汉：430080；2．武钢股份热轧总厂湖北武汉：430083)摘要某热轧厂粗轧机R3机架上辊位HT一2513工作辊在正常上机使用过程中突然发生辊身断裂事故。断裂形态为扭转断裂，其材质为高铬复合铸造轧辊；对该辊进行使用情况调查、现场断口分析和取样检验分析，查明造

2、成该辊断裂的原因主要是：其外层厚度没有达到国标规定的技术要求，加之该辊外层材料化学成份和金相组织存在若干质量问题，导致外层材料强韧性不足、从而发生断辊。关键词粗轧工作辊；复合轧辊；高铬钢；断裂；失效分析中图分类号：TG335．11文献标识码：A文章编号：1671-3524(201O)03—0006—04某热轧厂粗轧机HT一2513工作辊在R3机架录分别为l115．36mm、1114．17mm、上辊位轧元取向硅钢过程中辊身发生断裂，造成重1113．45ram、l112．20mm和1111．55mm，平均大

3、生产事故。经过调查，该工作辊为国内某大型轧磨削量为0．95mm／次，也基本正常，表明该辊磨削辊公司制造的离心浇注高铬复合铸造轧辊，外层材维护符合要求，该辊断裂可能只是此次上机使用过质为高铬合金，芯部为球墨铸铁，于2003年6月9程中由轧辊本身质量问题引起的偶然事故。日进厂，新辊直径为~1200mm，正常报废直径为~1090mm，断辊时直径为1111．55ram，已经正常2现场断口分析上机使用近4年时间，消耗有效工作层直径88．45mm，即该辊断裂损失剩余有效工作层厚度为该辊断裂形态为辊身中部断成碎块、两

4、端断口10．78ram。现对该工作辊辊身断裂原因进行分析。呈现锥状，可见断裂形态为扭断(见图1)。锥状断口中部突出，且在辊面的中部突出轴线处存在一条明显的摩擦、高温烧灼痕迹，其中并出现了一条纵向1使用情况调查裂纹(见图2)，同时在事故后从R3机架中抽出的板坯上也存在明显的摩擦痕迹，这表明板坯在轧制过HT一2513工作辊断辊时正在轧制钢卷号为程中由于受到某种阻碍，未能正常穿过R3机架，从WG1083224的无取向硅钢的中尾部，其轧制参数、而使得该辊的旋转受阻，辊面被高温板坯灼伤，该辊轧制规格与其断裂前轧制

5、的3卷钢的轧制参数、轧受到的扭转力矩增加，超过现时该辊能够承受的扭制规格的对比见表1、表2，可见它们基本没有变化，转应力，因此辊身发生扭断；且由于未能及时停机，表明轧机生产正常；该辊断裂前5次的辊径磨削记在操作端发生断裂后，传动端仍然保持着短暂的旋表IHT一2513工作辊断裂时的轧制参数钢卷号RT4-~-均RT4大RT4最小R3实测压力／R3实测辊R3设定辊E3设定辊E3实测辊值／℃值／℃值／℃×103N缝／mm缝／mm缝／mm缝／mmWG10832211031103710251665O13O．8130

6、．7WG10832221020102310181685313O．8130．7WG108322310301O39102317149l3O．8130．7WG108322410131013l0131768013O．8130．7WG108322510131O131013Ol3O．8O牧稿日期：2010-07—08作者简介：吴国胜(1958～)，男，教授级高工．E—mail：wgs2124@yahoo．com．cn吴国胜余利兵陆献华：热轧厂HT一2513粗轧工作辊断辊原因分析7转状态，致使辊身中部断成碎块和传动端

7、呈现扭断的扭转应力增加；同时辊身表面剥落进一步加剧外形态。层厚度不够现象，从而导致该辊扭断的。表2HT一2513工作辊断裂时的轧制规格该辊发生断裂也暴露出该热轧厂在粗轧机R3钢卷号材质板坯厚／mm板坯宽／珊珊成品厚，一成品宽／mm机架工作辊新辊验收检验方面存在的严重问题，该厂没有严格执行国家标准GB／T1503—2008~铸钢轧辊》中关于“复合轧辊和辊身直径大于700mm的铸钢轧辊，应逐支进行超声波检测”的检验规则]，没有对该辊进行新辊超声波检测的记录。因此，也可以说该辊发生断裂是一起由于该厂没有按照G

8、B／T1503—2008国家标准规定要求、对进厂的新辊逐支进行超声波检测而酿成的质量事故。因为，超声波检测可以发现该辊外层材料厚度不够、且存在严重不均现象，按照GB／T1503—2008国家标准规定，可以判断该辊质量不合格，不予验收，不准上机使用，从而避免该辊发生断裂。图1辊身操作端断块图2辊身传动端断块上纵向裂纹图3辊身外层较薄处断口复合轧辊承受扭转应力的能力主要在辊身外层材料。经过对图1所示断裂碎块进行清理，发现该辊现有外层材料的厚度存