[發(fā)明專利]軋輥表面微裂紋的處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210095103.1
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN103358086A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 溫宏權(quán);張國星;吳瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23P6/00
• 分類號: B23P6/00
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責(zé)任公司 31117
• 代理人: 鄭明輝;夏永興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軋輥表面微裂紋的處理方法，尤其涉及一種通過高頻感應(yīng)處理使軋輥表面微裂紋得到鈍化、愈合，以延長軋輥使用壽命的處理方法。

背景技術(shù)

軋輥在使用過程表面常常存在大量微裂紋，其產(chǎn)生來源主要有：（1）軋輥工作時，輥面由于在巨大的軋制力作用下與軋件周期性接觸而產(chǎn)生大量疲勞微裂紋，深度約0.1～0.3mm。（2）軋輥下機(jī)磨輥時，目的是消除輥面缺陷層，但如果磨削刀具選擇不當(dāng)、潤滑冷卻不良、進(jìn)刀量過大等，也可能對輥面造成損傷，產(chǎn)生磨削微裂紋。因此，輥面微裂紋的存在不僅增大了輥?zhàn)幽ハ髁浚s短了軋輥使用時間，而且以磨削后殘留微裂紋為裂紋起源，在軋輥工作過程裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展，可能釀成軋輥剝落甚至斷裂等重大軋輥事故。為此，軋鋼企業(yè)結(jié)合渦流探傷檢測，在軋輥每個軋制周期結(jié)束下機(jī)后，一般需要磨削掉0.2mm厚度的輥面，以消除缺陷。在軋輥使用后期，考慮到輥面裂紋殘留積累，往往在幾次周期的少磨削之后采取一次加大磨削量甚至到1～2mm的方法來徹底清除軋輥輥面缺陷層，防止軋輥異常失效，這無疑更加速了軋輥消耗。因此，尋求合理的輥面微裂紋處理技術(shù)對軋輥的使用來說就顯得十分重要。

關(guān)于表面裂紋的修復(fù)方法，中國專利200610027025.6對大裂紋直接用螺栓進(jìn)行機(jī)械“縫補(bǔ)”；中國專利98100663.9對滲碳工件在磨削前采用熱處理消除表面淬火馬氏體來防止后續(xù)磨削產(chǎn)生裂紋；中國專利200710190071.2采用激光沖擊實(shí)現(xiàn)止裂；中國專利200510046729.3、中國專利00120516.1為焊補(bǔ)法；中國專利200610150952.7、中國專利200710185705.5均采用脈沖電磁場對焊縫裂紋進(jìn)行處理，防止或減少焊接裂紋。此外，對尺寸較大的裂紋也有采用打“止裂孔”來防止裂紋繼續(xù)擴(kuò)展的方法。但是，這些方法對消除軋輥表面微裂紋來說要么無能為力（如螺栓縫補(bǔ)法、焊補(bǔ)法、打止裂孔等），要么可能會對輥面造成物理損傷（激光沖擊法、電磁脈沖法等）。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種軋輥表面微裂紋的處理方法，該方法通過感應(yīng)電流在裂紋尖端的熱效應(yīng)來鈍化或焊合軋輥表面微裂紋，降低軋輥磨削量，防止軋輥異常失效，從而延長軋輥使用壽命。

????為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：?

一種軋輥表面微裂紋的處理方法，在有微裂紋的軋輥表面通過電磁感應(yīng)裝置在軋輥表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用感應(yīng)電流使裂紋尖端位置局部得到加熱升溫，鈍化裂紋尖端，并且在裂紋尖端能焊合微裂紋，使軋輥表面微裂紋得到愈合。

調(diào)節(jié)所述電磁感應(yīng)裝置的電源輸出頻率，使感應(yīng)電流在軋輥表面的集膚深度δ與微裂紋的深度d基本相當(dāng)，集膚深度δ按照δ=1/sqrt（p*μ*σ*f）計(jì)算，其中μ是軋輥磁導(dǎo)率，σ是軋輥電導(dǎo)率，f是所施加的交流電頻率。

優(yōu)選的，對于0.1～0.3mm深的軋輥表面疲勞微裂紋，所述電磁感應(yīng)裝置的電源輸出頻率f調(diào)節(jié)為4MHz。

進(jìn)一步，根據(jù)軋輥表面微裂紋的深度分布情況，采用多道次變頻處理，即先調(diào)節(jié)所述電磁感應(yīng)裝置的較低電源輸出頻率，主要鈍化、焊合深度較深的微裂紋；后調(diào)節(jié)所述電磁感應(yīng)裝置的較高電源輸出頻率，主要鈍化、焊合深度較淺的微裂紋，使輥面不同深度的微裂紋均能得到有效感應(yīng)處理。

調(diào)節(jié)所述電磁感應(yīng)裝置的電源輸出電壓，控制軋輥表面層內(nèi)的感應(yīng)電流強(qiáng)度，進(jìn)而控制軋輥表面溫度。

進(jìn)一步，對于微裂紋均勻分布于整個軋輥表面，所述電磁感應(yīng)裝置為圓環(huán)型感應(yīng)器，所述圓環(huán)型感應(yīng)器內(nèi)徑與軋輥輥徑相匹配，將圓環(huán)型感應(yīng)器套設(shè)在軋輥外周，從輥面一端向另一端連續(xù)均勻地對輥面整體進(jìn)行處理。

進(jìn)一步，對于微裂紋只分布在輥面上的局部區(qū)域，所述的電磁感應(yīng)裝置為小型的平面型感應(yīng)器，將小型平面型感應(yīng)器靠近裂紋位置對輥面進(jìn)行處理。

本發(fā)明針對軋輥使用過程在輥面產(chǎn)生的大量疲勞微裂紋，利用高頻感應(yīng)電流在裂紋尖端的“繞流”效應(yīng)和“尖端放電”效應(yīng)，使軋輥表面微裂紋得到鈍化和愈合，降低軋輥磨削量，防止軋輥異常失效，從而延長軋輥使用壽命。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）軋輥輥面微裂紋經(jīng)過處理后得到鈍化、愈合，增加軋輥使用時間；

（2）輥面微裂紋鈍化、焊合后，可減小輥面磨削量，甚至取消部分磨削工序，降低了軋輥使用成本；

（3）本發(fā)明的處理方法對輥面無接觸損傷；

（4）適當(dāng)?shù)母袘?yīng)熱對消除輥面軋制硬化也有一定益處，而對正常的輥面組織無不良影響。

附圖說明

圖1為軋輥表面微裂紋處理裝置示意圖：