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轧辊是轧机的主要消耗工艺件,在轧钢过程中消耗量大,占轧制成本一定的比例。轧辊质量对轧机作业率、质量和产量、轧辊消耗影响较大,所以大部分轧辊使用高合金,单价非常高。轧辊消耗的主要是表层一定深度的工作层,大型支承辊工作层半径方向100mm左右,大型工作辊一般为半径方向50mm,工作层重量占轧辊重量比例并不大。正常情况下轧辊使用到报废极限时(即工作层消耗完)或者出现较大的缺陷时,轧辊就整体报废,辊芯部分按照废钢处理,对成本影响很大。
轧辊修复就是将工作层进行修复,通常采取堆焊方式,当轧辊使用到报废极限时或者轧辊出现较大缺陷时,进行堆焊修复工作层。这样轧辊芯就可以实现重复利用,从而能够大幅降低轧辊消耗,降低生产成本。
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锻造由压钳把、倒棱、镦粗、拔坯压实、精锻等基本工序组成。锻造辊套时,尚有冲孔、扩孔等工序。锻造比是反映锻件质量的重要指标之一,热轧辊的锻造比一般不小于2.5;冷轧辊不小于3;支承辊不小于2。借助于冶炼和锻造技术的改进,锻造比可适当降低,如用电渣重熔钢生产冷轧辊选用锻造比为2。钢锭的冒口应有足够的切除量,以便去除钢锭的缩孔和偏析。通常热轧辊的锻件钢锭利用率为55%~62%;冷轧辊及支承辊为55%~60%。轧辊钢锭镦粗后,依轧辊的种类、重量及尺寸大小选用不同锻造法进行拔坯压实工序。宽砧大压下量锻造法(KD法)适用于高、中及低塑性,大、中型冷、热轧工作辊及支承辊;宽平砧强压下锻造法(wHF法)和去除中心部位拉应力锻造法(FM法)适用于高、中塑性大型及特大型支承辊;中心压实法同WHF法或FM法可配合使用。各种锻造方法的参数列于表3。轧辊锻件的典型锻造工艺列于表4。
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高硼钢轧辊是高性能轧辊,在稳定轧制工艺、提高负差控制水平、提高综合成材率、提高产能及降低工艺成本等指标方面发挥显著作用,在棒材生产线应用性价比高。为了提高棒材厂主体生产车间各类经济技术指标,引入新材料高硼钢轧辊。高硼钢轧辊硬度高,数值在HS75-80,普通轧辊机床加工能力达不到要求,轧辊孔型机加工难度大,制约着高硼钢轧辊在棒材生产线的稳定应用。一是机床刚性不能满足高硼钢轧辊的加工能力,在机加工过程中吃刀抗力大,震动剧烈,直接影响轧辊的加工精度及机床的使用寿命;二是刀具的加工性能制约轧辊加工能力,通用类轧辊加工刀具硬度在HS80-85之间,与高硼钢轧辊的硬度非常接近,通用类刀具加工高硼钢轧辊会快速增加刀刃及后刀面磨损量,刀具急剧钝化,无法稳定加工。
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轧辊成型方法
铸造轧辊和锻造轧辊;
铸造轧辊是指将冶炼钢水或熔炼铁水直接浇注成型这一生产方式制造的轧辊种类。
铸造轧辊按材质又可分为铸钢轧辊和铸铁轧辊两类;按制造方法又可分为整体铸造轧辊和复合铸造轧辊两类。
锻造轧辊按材质分类如下:
⑴锻造合金钢轧辊;
⑵锻造半钢轧辊;
⑶锻造半高速钢轧辊;
⑷锻造白口铸铁轧辊。
轧辊损坏原因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。此外,轧制条件经常会出现异常情况。轧辊在使用后冷却不当,也会受到热应力的损害。
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