[發明專利]一種基于現場金相及輥面變形量的爐輥壽命評估方法

有效

• 申請號: 202010766847.6
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111879226B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 王衛澤;曹舒凱;王魯;張英;黃繼波;王瓊琦;涂善東
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G01B5/30
• 分類號: G01B5/30
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 宋麗榮

1.一種基于現場金相及輥面變形量的爐輥壽命評估方法，其特征在于，該爐輥壽命評估方法包括以下步驟：

S1，將金相組織有蠕變孔洞連接成裂紋的趨勢或有裂紋的出現確定為金相報廢標準，基于爐輥的金相組織進行蠕變損傷分析以判斷其是否達到金相報廢標準；

S2，將閾值L₀確定為變形量失效標準，基于爐輥的變形量L來判斷其是否直接繼續使用：如果爐輥的變形量L小于閾值L₀，則判定爐輥的變形量分級D為A級，輥面變形程度較小，可繼續使用；如果爐輥的變形量L大于閾值L₀，則判定爐輥的變形量分級D為B級，爐輥的輥面已經發生嚴重變形，軋制處的鋼帶質量不佳，無法繼續使用或修復處理后再繼續使用；

S3，若爐輥的變形量分級D為A級，可直接繼續使用，則建立原始爐輥模型；若爐輥的變形量分級D為B級，無法繼續使用或修復處理后使用，則建立切削一定厚度建立修復處理后的爐輥模型；有限元模型選用Kachanov-Rabotnov損傷本構方程，簡稱K-R方程，為：

其中：ε_c為蠕變應變，σ為初始應力值，D為損傷變量，t為爐輥運行時間，A、B、n、v、為K-R方程材料參數，通過擬合單軸蠕變試驗數據獲得，

S4，根據所得到的爐輥金相組織信息及爐輥服役溫度，材料K-R方程參數從已有的金相組織所對應的爐輥材料K-R方程參數中選取，根據爐輥所處溫度段、初始應力場及材料K-R方程參數，模擬得到基于金相及輥面變形量的爐輥壽命預測結果。

2.根據權利要求1所述的爐輥壽命評估方法，其特征在于，步驟S1包括：如果爐輥的金相組織分析顯示有蠕變孔洞連接成裂紋的趨勢或有裂紋的出現，則判定爐輥達到報廢標準，壽命耗盡，需要報廢處理；如果爐輥的金相組織分析顯示未有出現裂紋的趨勢或未出現裂紋，則判定該爐輥未達到報廢標準，壽命未耗盡，可繼續使用。

3.根據權利要求1所述的爐輥壽命評估方法，其特征在于，步驟S1包括：對爐輥進行現場覆膜金相檢測，獲得金相組織圖片信息，基于金相組織圖片信息進行蠕變損傷分析。

4.根據權利要求3所述的爐輥壽命評估方法，其特征在于，對停工狀態的爐輥中間位置處的外表面進行打磨及拋光，然后進行現場覆膜金相檢測，獲得中間位置處的爐輥的n組金相組織圖片信息P(1)…P(n)。

5.根據權利要求4所述的爐輥壽命評估方法，其特征在于，n為5。

6.根據權利要求1所述的爐輥壽命評估方法，其特征在于，步驟S2包括：將爐輥架在車床上轉動，用百分表或千分表進行輥面變形量測量，得到沿經線方法爐輥的輥面變形量，取爐輥輥面變形量的最大值為爐輥的變形量L。