轧辊是不锈钢轧钢厂轧钢机上的重要零件,轧辊工作〖条件复杂,使用过程中会♂产生残余应力和热应力,经常发生微量损伤,通过磨削可以消除损伤,延长轧辊的使用寿命,本文介绍了轧辊的基本情况,并从磨削量的确定、砂轮选择、磨削液的选择等几方面对》轧辊的磨削进行了探讨,并介绍了轧辊磨削的三个阶段:粗磨、中磨、精磨,为合理的磨削提供了参考。

1.轧辊概况

轧辊是不锈钢轧钢轧钢机上的重要零件,利用一ξ 对或一组轧辊滚动时产生的压力来≡轧碾钢材。它主要承受轧制时的▃动静载荷,磨损和温度变化的影响。

轧机部件中轧辊的工作条件最为复杂。轧辊在制造和使用前的准备工序中会产生残╱余应力和热应力。使用时又进一步受到了各种周期应力的作用,包括∞有弯曲、扭转、剪力、接触应力和热应力等。这些应力沿辊身的分布是不均匀→的、不断变化的,其原因不仅有设计因素▂,还有轧辊在使用中磨损、温度和辊形的不断变化。所以轧辊除磨损外,还经常出现】裂纹、断裂、剥落、压痕等各种局部损伤和表面损伤。一个好的轧辊Ψ,其强度、耐磨性和其他各种性能指标间应有较优的々匹配。合理的辊形、孔型、变形制度和轧制条件@ 也能减小轧辊工作负荷,避免局部高峰应力,延长轧辊寿命。

2.磨削量的确定

在轧辊♀的使用过程中,因受到制造残余应力、轧制过程中的接触应力、弯曲应力、扭剪应力以及交变热∩应力的综合作用,很容易产生热裂纹、疲劳裂纹、不均匀磨损□等,这些裂纹︻和磨损的存在会严重影响轧钢的质量,降低轧辊的使用寿命,为了消除热裂纹、疲劳裂纹、不均匀磨损对轧钢的不利影响,需要定期对轧辊进行磨∮削,在磨削过程中,如果磨削量不够,则不能彻底去除轧辊的表面缺陷;如果磨削№量太大,则会缩短轧辊的使用寿命,造成较大的浪●费;另外,在磨削过程中,由于受到磨削力和磨削热的综合作用,很容易使轧表面产生较大▲的残余应力,导致轧辊在磨削后的使用过程中产生裂纹或剥落而提前失效。

轧辊的磨削缺陷层包括表面氧化层、热裂』纹和不均匀磨损,同时还要磨去轧辊表面的疲劳硬化层,在磨削过程中,如果不将这些↙缺陷磨削彻底,在后续使用过程中,会造成轧辊因裂纹扩展、剥▓落提前失效。轧辊⌒缺陷层厚度与轧制条件,轧辊上机时间有关,通常采用硬度检测和涡流探伤法确定磨削去除量。一般情况▽下,表面氧化层、热裂纹和不均匀磨损的总↘合为(0.10-1.25mm

3.砂轮的选择和使用

在轧辊磨削过程中,正确选择砂轮非常重要,正确选择砂轮不但可以提〓高磨削质量,还可以提高工作效率。砂轮是有许多极硬的磨粒经过结合剂粘结而成的切削工具。磨料、结合剂之◥间有许多空隙,起着散热和容纳磨屑的作用。磨料、结合剂和空隙构◣成砂轮结构的三要素。为了使砂轮能正常磨削,一般砂轮的工作面要经过修整,以形成无数等高的微刃,起↑磨削作用。

选择砂轮时主☉要考虑下列一些因素;工件材料的物理性能(强度、硬度、韧性等);工件的加工精度和表面粗糙度的要求;工件的形状和尺寸∩;工件的磨削量;磨∞削方式和磨床的性能;冷却液的种类等。由于轧辊的表面硬度很高,磨削的时间比较长,所以砂轮的消耗量比较快。为了保证连续☆工作,砂轮就要有足够的储备。另一方面,砂轮受结合剂的影响,存放时间不能太长,砂轮结合◆剂不同,存放的时间也不同。陶瓷结合剂的砂轮可存放两※年,树脂结合剂的砂轮存放期为一年。在选用砂轮时应注意的另一个问题就是要保证砂轮的性能稳定,同一⌒个型号(相同的磨料、结合剂、组织、硬度)的砂轮,生产厂家不同,磨削效果也不一样,在更换砂轮供应商时应该特别注√意。

4.磨削液的选择

轧辊磨削时,由于轧辊材料变形的内摩擦与砂轮和轧辊材料的外摩擦,将产生大量的磨削热,在磨削区内最高温度有时可★达1000℃左右。磨削产生的高温可使轧银表面烧伤、产生裂纹。因此,磨削时的冷却是非常重要的。

磨削液能起以下作用:冷却作用,通过磨削液的热传导作用,能有效地改善ξ散热条件,带走绝大部分磨削热,降低磨削区域的温○度;润滑作用,磨削液渗人到磨屑、磨粒与轧辊的接触表面之后,粘附在金属表面上形成润滑膜,能减少磨粒和轧☉辊之间的摩擦,减轻磨屑与磨粒的粘结现象,从而提高轧辊表面的质量和砂轮的寿命;清洗作用,磨削液可以将磨屑和碎裂而脱落的磨粒Ψ冲洗掉,防止轧辊磨削表面划伤;防锈作用,在磨削液中加人防锈添加剂后,能在金属表面上形成保护膜,使轧辊和磨床免受氧化作用,起到防锈作用。

根据▓磨削液的作用,磨削液应该满足下列要求:磨削液的化学成分要纯,不应含有毒性的杂质。磨削液的酸「度PH值应呈中性,以免腐蚀轧辊、磨床和刺激人的皮肤;不易变质;不易燃烧,不易挥发;透明度好,便于观察磨削情况;不腐蚀砂轮结合剂。陶瓷结合剂不受磨削液的侵蚀,树脂结合剂易受碱性磨削▅液的侵蚀,橡胶结合剂易受油质磨削液的侵蚀。

5.轧辊磨削工艺

从轧机上换下来的轧辊,要冷却到ζ室温才能磨削(必要时也可以用磨削液冷却轧辊)。

轧辊磨削前要找正,目的是使轧辊的垂直、水平母线与砂轮的中心线保持平行,保证轧辊磨削精度。在ω 找正过程中,由于下支承点不是处在垂直位置,所以调整起来比较难。在ω 找正过程中应采用两个检测点,同』时检测轧辊在垂直方向和水平方向的位移,这样才能更快更准确的找正。找正时要考虑々轧辊两端的直径差,并在调整时加上差值。

在找正轧※辊后,头架、尾座和轧辊之间要顶紧,使轧辊能轻松︾转动,防止轧辊在磨削中产生轴向窜动。在找正轧辊后,要在两个顶尖和轧辊之间各放上一个特制塑」料块,使垫块在顶尖和轧辊之间轻松转动,防止轧辊在磨削中产生轴向移动。

轧辊磨削一般分为三个阶段;即粗磨、中磨、精磨。

粗磨以去掉轧辊表面硬化层和可见缺陷为㊣ 主要目的。粗磨要求在短时间内尽可能磨掉多余的表层,原则上▆是强力磨削,所采用的砂轮粒度较大,磨削的表面粗糙度也比较粗。粗磨时砂轮的走刀速度为砂轮宽度的2/3。由于粗磨时砂轮的损耗较大△△,为提高磨削效率、保证轧辊磨削辊型和表面粗糙度的均匀一致,操作时要经常观察电流表,使磨削在相对恒定的电流下〓进行。

中磨是为了去掉粗磨的走刀痕迹,并为精磨准备好辊形№№。精磨是为了得到轧辊最终理想的表面粗糙度。对于中轧和精轧用轧辊,一般要根据轧制工艺的要求用不用的砂轮来【磨削,选择合适的砂轮非常重〗要。精磨时砂轮的走刀速度为砂轮宽度的1/5。要想得到轧辊的理想表面粗糙』度,砂轮和轧∴辊的转数与砂轮进刀量的匹配要得当。为了避免辊颈发热和¤轧辊出现振动,粗磨和中磨时轧辊转速不宜★太高。

精磨的关键在于控制表面粗糙度,既要达到轧制工艺要求又要保证轧辊的表面粗糙均匀一致。要做卐到这一点,就要求磨床操作者从粗磨到精磨的全过程中,平衡有效地控制轧辊〓的横向进刀量和轧辊的纵向走刀量,合理选择轧辊的转数和砂轮的※转数。