CN101685082A - 一种轧辊缺陷检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及一种轧辊缺陷检测方法，是根据轧辊材质、缺陷部位和使用情况，采取相应的检测仪器、检测频率和检测方法，提高检测效率和检测结果的准确性。由于采取涡流与表面波相结合的缺陷检测方式，避免了涡流检测受假信号影响而造成的轧辊过量磨削，降低了轧辊消耗；有针对性地进行表面波检测和全辊身检测，提高了对轧辊缺陷的检出效果，使缺陷和裂纹能够得到及时有效的处理，避免了缺陷的扩展，杜绝了轧辊在机剥落而造成的各种事故，保证了轧辊的安全运行和生产的稳定。

Description

一种轧辊缺陷检测方法

技术领域

本发明属于轧钢领域，尤其涉及一种对轧机工作辊缺陷进行无损检测的方法。

背景技术

目前，大型的钢板热连轧生产线均设有轧辊磨床并带有自动涡流检测设备，主要是用于轧辊表面缺陷的检测。根据涡流探伤原理，由于涡流能受到试件化学成分、硬度热处理情况以及裂纹方向等诸多因素的干扰与影响，因此检测时经常出现虚假的伤信号，现场为安全起见又不得不进行磨辊处理，不仅浪费了人工和能源，而且造成轧辊辊耗的增加。同时，当裂纹很小时又难以准确检查出来，轧辊上机使用后轻者造成裂纹扩展，磨辊消耗增加，并影响钢板表面质量；重者将造成轧辊运行中出现含钢、卡钢、甩尾或粘钢等在机失效事故，给设备和生产造成不应有的损失。为了提高轧辊缺陷检测的准确率，有的采取增加轧辊表面波检测的办法加以弥补。但由于表面波检测无法实现自动化，不能进行较大批量的检测，否则将影响生产的正常进行。而且，表面波检测亦存在着自身的缺陷，由于铸铁轧辊的晶粒组织粗大，并存在有游离态石墨，对表面波信号的衰减大，因此表面波检测对精轧后段机架所使用的无限冷硬铸铁轧辊缺陷的检测效果不理想。

特别是近几年来，随着高性能的高速钢轧辊、改进型无限冷硬轧辊的使用以及轧制速度的提高，加之轧制节奏的加快，使轧制事故增加，轧辊的损伤亦相应增加。由于轧辊表面裂纹扩展造成停机停产的现象屡有发生，在用轧辊表层剥落并造成较大事故的也并不鲜见。因此，提高轧辊缺陷检测效率和效果，减少轧辊在机事故，已成为轧辊检测工作的当务之急。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，旨在提供一种根据缺陷特点采取对应措施，从而提高检测效率和准确率，减少轧辊事故，降低轧辊消耗的轧辊缺陷检测方法。

为此，本发明所采取的技术解决方案为：

一种轧辊缺陷检测方法，是根据轧辊材质和使用情况，采取相应的检测仪器、检测频率和检测方法，提高检测效率和检测结果的准确性；具体方法为：

对于晶粒组织细密、抗事故能力低的高速钢轧辊，采用2～4MHz较高检测频率及与之相匹配的检测探头，以获得发射能量大及检测灵敏度高的检测效果；

对于晶粒组织较粗大、且存在游离态石墨声的无限冷硬轧辊，采用0.5～1.0MHz检测频率及与之相匹配的检测探头，以获得发射能量大、传播能力强、检测灵敏度高的检测效果；

对于磨损严重、应力集中的部位以及转速高、受冲击大的末几架精轧机的轧辊，采取轴向与环向即全辊身表面波检测；且辊身圆周的表面波检测方式为：上工作辊实行逆时针方向的环向圆周检测；下工作辊实行顺时针方向的环向圆周检测；

对于在用的轧辊根据运行情况和事故类型，采取相应的检测方法：

1)、对正常使用的轧辊，更换下机后只进行涡流检测，检出异常再进行表面波检测确认；

2)、对出现含钢事故的轧辊，进行涡流检测和含钢部位的表面波检测，如有裂纹再进行超声波深度检测，并根据裂纹深度进行修磨；

3)、对使用中发生卡钢、甩尾或粘钢事故的轧辊，分别进行涡流检测及辊身轴向、环周向的表面波检测，如有裂纹再进行超声波深度检测及相应的修磨。

当采用2～4MHz检测频率时，选择检测探头晶片尺寸为8×9mm²～12×14mm²。

采用0.5～1.0MHz检测频率时，采用检测探头晶片尺寸为12×14mm²～20×22mm²。

本发明的有益效果为：

由于本发明采取涡流与表面波检测相结合的缺陷检测方式，避免了单纯的涡流检测受假信号影响而造成的轧辊过量磨削，降低了轧辊消耗；有针对性地进行表面波检测和全辊身检测，提高了对轧辊缺陷的检出效果，使缺陷和裂纹能够得到及时有效的处理，避免了缺陷的扩展，杜绝了轧辊在机剥落而造成的各种事故，保证了轧辊的安全运行和生产的稳定。

具体实施方式

本发明轧辊缺陷检测方法，首先要针对不同材质的轧辊，如精轧前段的高速钢轧辊，精轧后段的无限冷硬轧辊的特点，分别对轧辊磨床上的涡流检测仪进行标定，以确保检测结果的准确性和一致性。然后再根据轧辊材质和使用情况，采取相应的检测仪器、检测频率和检测方法，提高检测效率和检测结果的准确性。

具体检测方法为：

对于高硬度、晶粒组织细密、抗事故能力低的高速钢轧辊，采用3MHz的检测频率及与之相匹配的晶片尺寸为10×12mm²的检测探头，以获得发射能量大及检测灵敏度高的检测效果。

对于硬度高、晶粒组织较粗大、且存在游离态石墨声传播衰减大的无限冷硬轧辊，采用0.8MHz检测频率及与之相匹配的晶片尺寸为16×18mm²的检测探头，以获得发射能量大、传播能力强、检测灵敏度高的检测效果。

对于磨损严重、应力集中的部位以及转速高、受冲击大的末几架精轧机的轧辊，由于应力集中而极易形成裂纹多发且快速扩展区域，因此采取轴向与环向即全辊身表面波检测。由于裂纹的方向不同，对超声波的能量反射不同，因此上工作辊实行逆时针方向的环向圆周检测；下工作辊实行顺时针方向的环向圆周检测。

对于正在使用的轧辊，根据运行情况和事故类型，采取对应的检测方法：

1)、对正常使用的轧辊，更换下机后只进行涡流检测，检出异常再进行表面波检测确认；

2)、对出现含钢事故的轧辊，进行涡流检测和含钢部位的表面波检测，如有裂纹再进行超声波深度检测，并根据裂纹深度进行修磨；

3)、对使用中发生卡钢、甩尾或粘钢事故的轧辊，分别进行涡流检测及辊身轴向、环周向的表面波检测，如有裂纹再进行超声波深度检测，根据裂纹深度进行相应的修磨。

Claims (3)

1、一种轧辊缺陷检测方法，其特征在于，根据轧辊材质和使用情况，采取相应的检测仪器、检测频率和检测方法，提高检测效率和检测结果的准确性；具体方法为：

对于晶粒组织细密、抗事故能力低的高速钢轧辊，采用2～4MHz较高检测频率及与之相匹配的检测探头，以获得发射能量大及检测灵敏度高的检测效果；

对于晶粒组织较粗大、且存在游离态石墨声的无限冷硬轧辊，采用0.5～1.0MHz检测频率及与之相匹配的检测探头，以获得发射能量大、传播能力强、检测灵敏度高的检测效果；

对于磨损严重、应力集中的部位以及转速高、受冲击大的末几架精轧机的轧辊，采取轴向与环向即全辊身表面波检测；且辊身圆周的表面波检测方式为：上工作辊实行逆时针环向的圆周检测；下工作辊实行顺时针环向的圆周检测；

对于在用的轧辊根据运行情况和事故类型，采取相应的检测方法：

1)、对正常使用的轧辊，更换下机后只进行涡流检测，检出异常再进行表面波检测确认；

2)、对出现含钢事故的轧辊，进行涡流检测和含钢部位的表面波检测，如有裂纹再进行超声波深度检测，并根据裂纹深度进行修磨；

3)、对使用中发生卡钢、甩尾或粘钢事故的轧辊，分别进行涡流检测及辊身轴向、环周向的表面波检测，如有裂纹再进行超声波深度检测及相应的修磨。

2、根据权利要求1所述的轧辊缺陷检测方法，其特征在于，采用2～4MHz检测频率时的检测探头晶片尺寸为8×9mm²～12×14mm²。

3、根据权利要求1所述的轧辊缺陷检测方法，其特征在于，采用0.5～1.0MHz检测频率时的检测探头晶片尺寸为12×14mm²～20×22mm²。