红外热像仪在轧辊检测的应用-钢铁行业

• 关键词：红外热像仪,轧辊检测,轧辊检测
• 摘要：热轧辊缺陷简介 在实际生产过程中，热轧辊的破坏形式主要有轧辊磨损、轧辊裂纹、轧辊剥落及轧辊断裂等。 1.轧辊磨损 a）机械磨损或摩擦磨损。工作辊与轧件及支撑辊表面相互作用引起的摩擦形成的磨损。 b）化学磨损。辊面与周围其他介质相互作用，造成表面膜的形成与破坏的结果。 c）热磨损。在工作状态下，轧辊因高温作用其表面层温度剧烈变化引起的磨损。

热轧辊缺陷简介
在实际生产过程中，热轧辊的破坏形式主要有轧辊磨损、轧辊裂纹、轧辊剥落及轧辊断裂等。

 1.轧辊磨损
a）机械磨损或摩擦磨损。工作辊与轧件及支撑辊表面相互作用引起的摩擦形成的磨损。
b）化学磨损。辊面与周围其他介质相互作用，造成表面膜的形成与破坏的结果。
c）热磨损。在工作状态下，轧辊因高温作用其表面层温度剧烈变化引起的磨损。
 

2.轧辊裂纹
由于多次温度循环产生的热应力造成轧辊逐渐破裂，即裂纹，它是发生在轧辊表面薄层的一种微表面现象。轧制时，轧辊受冷热交替变化剧烈，从而在轧辊表面产生严重应变，逐渐产生热疲劳裂纹。这种裂纹是由热循环应力、拉应力及塑性应变等多种因素形成的，其中，塑性应变使裂纹出现，拉应力使其扩展。
 

3.轧辊剥落
a)热轧工作辊剥落是由接触疲劳造成的，生产中出现的剥落多数为辊面裂纹所致。
当工作辊与高温带钢接触时，其辊面温度可升高到500～600℃；当其接触到冷却水时，工作辊的温度又迅速降到100～150℃以下。这种周期性的加热和冷却使工作辊辊面产生了变化的温度场，因而产生了明显的周期应力，当热应力超过材料的疲劳极限时，轧辊表面便产生细小的网状热裂纹，即龟裂。另外，在轧制过程中，当带钢出现甩尾，叠轧时，轧件将划伤轧辊，这样就形成了新的裂纹源。轧辊表面的龟裂、表层裂纹等，在工作应力、残余应力和冷却作用下引起的氧化，使裂纹尖端的应力急剧增加并超过材料的允许应力而向轧辊内部扩展。当裂纹发展成与辊面呈一定的角度甚至沿着辊面平行的方向扩展时，就造成了剥落。
b)支撑辊剥落
支撑辊剥落主要是由距辊面一定深度的交变剪切应力造成的，其剥落部位主要发生在支撑辊两端。
 

4.轧辊断裂
a)轧辊断裂的因素很多，其中包括本身的因素，即辊身内部存在大量裂纹及轧辊组织缺陷和轧辊的铸造缺陷。
b)轧辊设计所受的局限性及设计的不合理也会造成轧辊断裂，由此引起的断裂主要发生在轧辊的辊颈或辊颈与辊身的过渡处。
 

红外热像仪为什么能检测热轧辊缺陷？
热轧辊长期在高温下工作，容易产生热疲劳裂纹等缺陷，这与辊表面温度分布及变化的规律有关。用红外热像仪测量，可以发现轧辊表面温度分布不均匀，这与生产中轧辊冷却水分布不均、钢坯温度不均等因素有关，因此采取相应措施，从而减少或消除了热裂纹等缺陷。

现场可能会遇到哪些问题？
有部分轧辊发射率低而反射率高，非常容易将附近高温辐射源反射进红外热像仪，造成严重干扰；在拍摄时要注意避开高温辐射源，改变拍摄角度。