CN102830157B - 一种支撑辊辊颈无损探伤方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支撑辊辊颈无损探伤方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）辊颈打磨；（2）表面波检测；（3）磁粉检测；（4）着色检测；（5）裂纹测深。本发明对辊颈R部位进行裂纹检测，可以将裂纹检测的灵敏度提高至0.01mm，并可以有效的避免辊颈R部位的补焊所造成的误报。同时，对辊颈裂纹的深度进行精确测量及危害评估，对支撑辊的安全使用意义重大。

Description

一种支撑辊辊颈无损探伤方法

技术领域

本发明涉及热连轧钢带轧制领域，具体地讲，涉及一种支撑辊辊颈无损探伤方法。

背景技术

热轧支承辊作为轧钢生产的重要备件，具有使用周期长、单体造价高、轧制受力大的特点。但因为辊颈R部位处于密封圈外围，在使用过程中承受冷却水的冲刷和油膜油的加热，该部位锈蚀严重。支承辊作为从动辊，本身不承受扭矩。但辊颈部位为支承辊粗大的辊身至辊颈油膜轴承的变径部位，支承辊辊颈部位承受交变剪切应力的反复作用，作为轧钢过程中的最大受力部位，在使用过程中，因为辊颈表面的化学腐蚀和应力侵蚀相结合，从而导致该部位的产生裂纹，并在后续的使用过程中迅速扩展。据调查，95%以上的支承辊失效断裂部位发生在辊颈部位。

所以，如何能尽早的发现该部位的裂纹并对裂纹的危害程度进行检测，尤为重要。

现有的检测技术，是采用横波扫查或者轴向纵波穿透的方式来检测辊颈裂纹。由于探头盲区的存在，该方法检测灵敏度差，且无法对裂纹位置、裂纹深度进行准确定位。无法对裂纹危害程度进行准确的评估。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种支撑辊辊颈无损探伤方法，在裂纹初期阶段即可发现辊颈的裂纹，并且可对裂纹进行精确定位和危害评估。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种支撑辊辊颈无损探伤方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）辊颈打磨：对辊颈部位进行初步的打磨，抛除辊颈表面的锈蚀，并使用砂纸进行抛光，使辊颈R部位的表面的光洁度达到Ra0.2；

（2）表面波检测：使用小尺寸晶片表面波探头检测辊颈部位，如果表面波扫查存在异常回波区域，对异常回波区域进行标记；

（3）磁粉检测：对异常回波区域进行湿法连续磁粉探伤，使用直流磁轭和黑色

磁悬液，对待探区域进行轴向和周向两个方向的磁化，对磁痕显示区域进行标记；

（4）着色检测：对磁痕显示区域使用水溶性着色探伤剂进行清洗、渗透、显影，渗透及显影时间依据环境温度进行调整，如果磁痕部位经着色探伤确认存在表面开口裂纹，则需要进行下一步的危害评估，反之，可以不予记录；

（5）裂纹测深：对于确认为是表面裂纹的部位，使用小晶片尺寸的斜探头进行裂纹测深。

作为对本技术方案的进一步限定，包括如下步骤：

所述步骤（2）包括如下步骤：

（2.1）将探头放置在距离辊颈R部位右侧边100mm的辊径锥度部位，探头沿辊颈周向移动，探头移动速度≤120mm/s；

（2.2）使探头发出的超声波声束平行于辊颈轴向，面向辊面端进行表面波扫查，扫查时探头需向左右方向进行30°倾角的左右摆动；

（2.3）扫查过程中，以距离探头近端辊面边部的回波作为基准底波，扫查灵敏度以辊面边部回波至满屏高度80%并增加12dB，底波前回波高于20%的异常反射波需要进行记录，记录异常反射波的位置和次数；

（2.4）如果表面波扫查存在异常发射波，表面波检测易受待检测区域表面油污干扰的特性,使用手指蘸油在检测区域内滑动,通过移动手指位置使得干扰回波与异常发射波重合,从而可以确定辊颈异常回波区域的位置,并对异常回波区域进行标记。

作为对本技术方案的进一步限定，包括如下步骤：

所述步骤（3）包括如下步骤：

（3.1）首先，清洁异常回波区域，要求异常回波区域无油污；

（3.2）待检异常回波区域置于磁轭两极之间，磁粉探伤时磁轭的两极间距不得大于50mm，在两极与辊颈接触后接通电源建立磁场进行磁化；

（3.3）在磁化的同时向两极之间区域喷涂黑色磁悬液，并在磁悬液喷涂后点动磁轭开关进行间断磁化；

（3.4）观察磁化区域是否有磁痕显示，如果有磁痕显示，对有磁痕显示的区域在辊颈上进行标记；

（3.5）将磁轭两极旋转90°再依照步骤（3.1）－（3.4）进行磁粉检测，如裂纹周向长度过大，一次磁粉探伤无法完全显示裂纹时，需沿辊颈周向继续进行磁粉探伤，直至裂纹显示完整为止，相邻两次磁化周向间距不得大于50mm。

作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤（4）包括如下步骤：

（4.1）将磁痕显示的区域表面油污清理干净；

（4.2）使用清洗剂进行喷涂,待表面的清洗剂自然干燥后,使用着色剂进行着色，在25℃室温下,需进行15分钟着色；

（4.3）着色完成后,将清洗剂喷涂至干净的布上,沿同一方向擦拭将着色剂清理干净,以目视检测区域不可见着色剂为准；

（4.4）距离磁痕显示的区域200-300mm处，与表面呈30°角均匀喷涂显影剂，显影剂喷涂完毕后10分钟观察是否存在显影痕迹，如果磁痕显示区域经着色探伤后也存在显影痕迹，则可确认为表面裂纹，否则为误报，可以排除为表面开口裂纹。

作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤（5）包括如下步骤：

（5.1）在确认表面开口裂纹的位置，需要先将探头前部比照辊颈的弧度进行修磨，以保证在裂纹测深时探头可以完全贴合在辊颈裂纹处；

（5.2）在辊颈裂纹位置涂抹粘度较大的耦合剂，保证裂纹测深时的耦合效果；（5.3）依照探头AGC曲线进行测深。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明对辊颈R部位进行裂纹检测，可以将裂纹检测的灵敏度提高至0.01mm，并可以有效的避免辊颈R部位的补焊所造成的误报。同时，对辊颈裂纹的深度进行精确测量及危害评估，对支撑辊的安全使用意义重大。

附图说明

图1为本发明表面波扫查方向示意图。

图2为本发明无损探伤的流程图。

图中，1、辊面边部，2、辊颈R部位，3、探头，4、探头移动方向、5、辊身。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本发明作更进一步的详细描述。

参见图1、图2，一种支撑辊辊颈无损探伤方法，包括如下步骤：

（1）辊颈打磨：对辊颈部位进行初步的打磨，抛除辊颈表面的锈蚀，并使用砂纸进行抛光，使辊颈R部位的表面的光洁度达到Ra0.2；

（2）表面波检测：使用小尺寸晶片表面波探头检测辊颈部位，如果表面波扫查存在异常回波区域，对异常回波区域进行标记；

（3）磁粉检测：对异常回波区域进行湿法连续磁粉探伤，使用直流磁轭和黑色

磁悬液，对待探区域进行轴向和周向两个方向的磁化，对磁痕显示区域进行标记；

（4）着色检测：对磁痕显示区域使用水溶性着色探伤剂进行清洗、渗透、显影，渗透及显影时间依据环境温度进行调整，如果磁痕部位经着色探伤确认存在表面开口裂纹，则需要进行下一步的危害评估，反之，可以不予记录；

（5）裂纹测深：对于确认为是表面裂纹的部位，使用小晶片尺寸的斜探头进行裂纹测深。

包括如下步骤：

所述步骤（2）包括如下步骤：

（2.1）将探头放置在距离辊颈R部位右侧边100mm的辊径锥度部位，探头沿辊颈周向移动，探头移动速度≤120mm/s；

（2.2）使探头发出的超声波声束平行于辊颈轴向，面向辊面端进行表面波扫查，扫查时探头需向左右方向进行30°倾角的左右摆动；

（2.3）扫查过程中，以距离探头近端辊面边部的回波作为基准底波，扫查灵敏度以辊面边部回波至满屏高度80%并增加12dB，底波前回波高于20%的异常反射波需要进行记录，记录异常反射波的位置和次数；

（2.4）如果表面波扫查存在异常发射波，表面波检测易受待检测区域表面油污干扰的特性,使用手指蘸油在检测区域内滑动,通过移动手指位置使得干扰回波与异常发射波重合,从而可以确定辊颈异常回波区域的位置,并对异常回波区域进行标记。

包括如下步骤：

所述步骤（3）包括如下步骤：

（3.1）首先，清洁异常回波区域，要求异常回波区域无油污；

（3.2）待检异常回波区域置于磁轭两极之间，磁粉探伤时磁轭的两极间距不得大于50mm，在两极与辊颈接触后接通电源建立磁场进行磁化；

（3.3）在磁化的同时向两极之间区域喷涂黑色磁悬液，并在磁悬液喷涂后点动磁轭开关进行间断磁化；

（3.4）观察磁化区域是否有磁痕显示，如果有磁痕显示，对有磁痕显示的区域在辊颈上进行标记；

（3.5）将磁轭两极旋转90°再依照步骤（3.1）－（3.4）进行磁粉检测，如裂纹周向长度过大，一次磁粉探伤无法完全显示裂纹时，需沿辊颈周向继续进行磁粉探伤，直至裂纹显示完整为止，相邻两次磁化周向间距不得大于50mm。

所述步骤（4）包括如下步骤：

（4.1）将磁痕显示的区域表面油污清理干净；

（4.2）使用清洗剂进行喷涂,待表面的清洗剂自然干燥后,使用着色剂进行着色，在25℃室温下,需进行15分钟着色；

（4.3）着色完成后,将清洗剂喷涂至干净的布上,沿同一方向擦拭将着色剂清理干净,以目视检测区域不可见着色剂为准；

（4.4）距离磁痕显示的区域200-300mm处，与表面呈30°角均匀喷涂显影剂，显影剂喷涂完毕后10分钟观察是否存在显影痕迹，如果磁痕显示区域经着色探伤后也存在显影痕迹，则可确认为表面裂纹，否则为误报，可以排除为表面开口裂纹。

所述步骤（5）包括如下步骤：

（5.1）在确认表面开口裂纹的位置，需要先将探头前部比照辊颈的弧度进行修磨，以保证在裂纹测深时探头可以完全贴合在辊颈裂纹处；

（5.2）在辊颈裂纹位置涂抹粘度较大的耦合剂，保证裂纹测深时的耦合效果；（5.3）依照探头AGC曲线进行测深。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种支撑辊辊颈无损探伤方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）辊颈打磨：对辊颈部位进行初步的打磨，抛除辊颈表面的锈蚀，并使用砂纸进行抛光，使辊面边部和辊身之间的辊颈R部位的表面的光洁度达到Ra0.2；

（2）表面波检测：使用小尺寸晶片表面波探头检测辊颈部位，如果表面波扫查存在异常回波区域，对异常回波区域进行标记；

（3）磁粉检测：对异常回波区域进行湿法连续磁粉探伤，使用直流磁轭和黑色

磁悬液，对待探区域进行轴向和周向两个方向的磁化，对磁痕显示区域进行标记；

（4）着色检测：对磁痕显示区域使用水溶性着色探伤剂进行清洗、渗透、显影，渗透及显影时间依据环境温度进行调整，如果磁痕部位经着色探伤确认存在表面开口裂纹，则需要进行下一步的危害评估，反之，可以不予记录；

（5）裂纹测深：对于确认为是表面裂纹的部位，使用小晶片尺寸的斜探头进行裂纹测深，

所述步骤（2）包括如下步骤：

（2.1）将探头放置在距离辊颈R部位右侧边100mm的辊径锥度部位，探头沿辊颈周向移动，探头移动速度≤120mm/s；

（2.2）使探头发出的超声波声束平行于辊颈轴向，面向辊面端进行表面波扫查，扫查时探头需向左右方向进行30°倾角的左右摆动；

（2.3）扫查过程中，以距离探头近端辊面边部的回波作为基准底波，扫查灵敏度以辊面边部回波至满屏高度80%并增加12dB，底波前回波高于20%的异常反射波需要进行记录，记录异常反射波的位置和次数；

（2.4）如果表面波扫查存在异常发射波，由于表面波检测易受待检测区域表面油污干扰,使用手指蘸油在检测区域内滑动,通过移动手指位置使得干扰回波与异常发射波重合,从而可以确定辊颈异常回波区域的位置,并对异常回波区域进行标记，

所述步骤（3）包括如下步骤：

（3.1）首先，清洁异常回波区域，要求异常回波区域无油污；

（3.2）待检异常回波区域置于磁轭两极之间，磁粉探伤时磁轭的两极间距不得大于50mm，在两极与辊颈接触后接通电源建立磁场进行磁化；

（3.3）在磁化的同时向两极之间区域喷涂黑色磁悬液，并在磁悬液喷涂后点动磁轭开关进行间断磁化；

（3.4）观察磁化区域是否有磁痕显示，如果有磁痕显示，对有磁痕显示的区域在辊颈上进行标记；

（3.5）将磁轭两极旋转90°再依照步骤（3.1）－（3.4）进行磁粉检测，如裂纹周向长度过大，一次磁粉探伤无法完全显示裂纹时，需沿辊颈周向继续进行磁粉探伤，直至裂纹显示完整为止，相邻两次磁化周向间距不得大于50mm，

所述步骤（4）包括如下步骤：

（4.1）将磁痕显示的区域表面油污清理干净；

（4.2）使用清洗剂进行喷涂,待表面的清洗剂自然干燥后,使用着色剂进行着色，在25℃室温下,需进行15分钟着色；

（4.3）着色完成后,将清洗剂喷涂至干净的布上,沿同一方向擦拭将着色剂清理干净,以目视检测区域不可见着色剂为准；

（4.4）距离磁痕显示的区域200-300mm处，与表面呈30°角均匀喷涂显影剂，显影剂喷涂完毕后10分钟观察是否存在显影痕迹，如果磁痕显示区域经着色探伤后也存在显影痕迹，则可确认为表面裂纹，否则为误报，可以排除为表面开口裂纹，所述步骤（5）包括如下步骤：

（5.1）在确认表面开口裂纹的位置，需要先将探头前部比照辊颈的弧度进行修磨，以保证在裂纹测深时探头可以完全贴合在辊颈裂纹处；

（5.2）在辊颈裂纹位置涂抹粘度较大的耦合剂，保证裂纹测深时的耦合效果；（5.3）依照探头AGC曲线进行测深。