SCR銅桿摩根軋機軋輥失效機理分析及優化改進

張偉旗

(江西銅業集團銅材有限公司,江西 貴溪 335424)

江銅集團銅材公司分別于2003年、2006年引進了美國南線公司SCR3000、SCR4500連鑄連軋銅桿生產線,設計熔銅速率分別為25、35 t/h,產品為φ8 mm銅桿,年設計總產能為37萬t/a[1]。軋輥屬于SCR銅桿生產線的關鍵部件,也是易損易耗件,失效快、更換周期短、輥耗大、資金占用大,特別在銅加工業飛速發展的今天,軋輥的質量和作用至關重要,將直接影響SCR銅桿生產線的技術經濟指標。因而,采用熱軋法如何保證銅桿產品質量、提高軋輥使用周期,是目前國內外研究機構重點關注和研究的重大課題。

軋輥是摩根連軋機組的重要組成部分,也是銅桿金屬產生塑性變形的重要工具。它是利用一對或成組軋輥滾動時產生的壓力來軋碾銅桿,主要承受軋制時的動靜載荷、磨損和溫度變化的影響,決定著整條SCR銅桿生產線的生產效率、銅桿產品質量和成本能耗。投產初期,該公司擬對兩條SCR銅桿生產線進行消化、吸收及再創新,由于對軋輥使用管理經驗不足,造成軋輥剝落、裂紋、粘銅、表面坑洞、磨損及斷輥等失效現象居高不下,銅桿產品質量控制難,大幅降低了摩根連軋機組的高效穩定性,軋輥使用壽命短、輥耗大,加之國內軋輥市場持續低迷,原材料價格上漲,同行競爭日趨激烈,導致生產成本陡增。因而,針對SCR摩根軋機軋輥失效機理進行分析及優化改進,意義重大。

1 摩根連軋機組設計原理

SCR3000、SCR4500連鑄連軋銅桿生產線采用美國Asarco公司豎爐熔化、五輪鋼帶式澆鑄機連鑄,澆鑄出的梯形截面銅鑄錠僅需彎曲一定的角度,由夾送輥輸送至旋轉式剪切機切頭或切除不合格產品,由預處理機削去棱角后,可直接放入摩根二輥懸臂式連軋機即無扭轉軋機,由粗軋機將截面積分別為3 800、5 700 mm2的銅鑄坯壓軋后,再由精軋機經多道次壓軋成φ8 mm銅桿。摩根軋機各軋輥箱之間排列呈垂直-水平交替方式,軋制銅桿在各工位之間不產生扭轉,具有換輥快、輥隙調整便利、軋制質量好等優點。

軋輥既是摩根軋機設計的關鍵內容,也是生產組織的重點管理對象。SCR銅桿摩根軋機擁有美國專利技術。SCR3000、SCR 4500生產線各設有10、11個機架,采用多站連續式軋機、成對和成組軋輥模式,每一個軋輥機架(含粗精軋)設有兩個懸臂,外側軸套上裝有軋輥,有8吋、12吋、16吋三種尺寸規格。SCR3000粗軋機由2個12吋工作站組成,由一個垂直粗軋和一個水平粗軋相互匹配構成。SCR4500粗軋機由1個16吋工作站和2個12吋工作站組成,由兩個垂直粗軋和一個水平粗軋相互匹配構成。SCR3000、SCR4500精軋機皆設八個工作站,各由4個水平、4個垂直精軋站構成。為保持軋制銅桿的對直,其以水平精軋為起點,與垂直精軋交替配合。粗精軋工作站軋輥呈平、立交替布置,以橢圓-圓孔形系統軋制銅桿。摩根軋輥材料常采用鉻-鉬熱作模具鋼,相當于國產H13(4Cr5MoSiV1)或SM8407,其軋制或軋碾銅桿是靠滾動時產生的擠壓力來實現的。

SCR銅桿連鑄連軋的生產工藝為：加料提升機→豎爐→上溜槽→渣箱→回轉式保持爐→下溜槽→中間包→五輪鋼帶式澆鑄機→旋轉剪→預處理機→摩根粗軋機組→精軋機組→無酸處理裝置→探傷儀→卷曲夾送輥→噴蠟裝置→卷曲打包裝置。SCR銅桿摩根連軋機設備結構圖,見圖1。熱軋過程中,合理控制銅鑄坯的加熱、軋制和冷卻,可使范性形變與固態相變過程相結合,獲得良好的晶粒組織。其工作原理是高溫銅鑄坯在成對、成組旋轉軋輥之間受到壓軋縮小而產生塑性變形,連軋可使銅鑄坯在高度方向受到壓縮,在縱向和寬度方向得以延伸,由PLC程序控制匹配出與系統相適應的轉速,由各軋機工作站不同孔型的軋輥壓軋成所需尺寸、形狀和組織性能。其主要特點是軋制時一根軋件同時處于若干機架內并保持秒體積相等。要使大規格尺寸銅鑄坯經多道次壓軋成φ8 mm銅桿,就必須計算變形量、合理配比模具、設計合適槽型的模具,才能有效實現軋制過程。摩根軋機的技術水平在相當程度上則取決于軋輥結構尺寸、材質性能和使用維修管理。

圖1 SCR銅桿摩根連軋機設備結構圖

為細化晶粒,粗軋機常采用壓下量較大,如SCR3000、SCR4500粗軋常以后2道次斷面收縮率為最大,可達47.2%。為延長軋輥使用壽命,高壓低溫冷卻乳液既可有效快速降溫,又可沖刷掉軋輥上的高溫氧化銅皮、銅粒子及其它夾雜硬物；銅鑄坯入軋溫度約850℃,銅桿終軋溫度為600～650℃,后幾道次軋制變形時,銅桿溫度已降至較低,硬度升高,會促使軋輥摩擦加劇,而磨損則是導致后幾道次軋輥損傷的影響要因之一。

2 軋輥的主要失效形式及性能要求

根據摩根軋機工作原理,以軋輥作業條件最惡劣、最復雜,作業溫度高達840～860℃,需經歷高溫、高壓、大摩擦應力和振動等工況,主要承受磨損、急冷急熱及動靜載荷的復雜變化影響,軋輥與高溫銅桿長時間接觸,熱輻射高,軋輥吸熱大,需承受循環加熱、冷卻,承受因急冷急熱引起的熱疲勞作用較大；軋制銅桿對軋輥的反作用力,使軋輥需承受巨大的軋制力和摩擦力。軋輥的應力狀態復雜且多變,如高溫銅桿對軋輥的熱輻射、水冷軋輥引起的周期性熱應力,軋制負荷引起的接觸、剪切及殘余等應力；軋輥設計、選材、制作工藝等不合理,或軋制時卡銅等引起局部發熱和熱沖擊等,皆易導致軋輥失效。

通過檢測已失效軋輥硬度,分析其金相組織,發現摩根軋機軋輥的主要失效形式有剝落、裂紋、粘銅、表面坑洞、磨損及斷輥等。軋輥失效可分為正常和非正常失效,正常失效是指摩擦和修磨等損耗；非正常失效是指因制造或使用原因而提前報廢,如軋輥表面剝落、表面裂紋、輥身或輥徑斷裂等,致使軋輥工作層的利用率僅達到50%甚至更低,這是造成輥耗陡增的主因之一。任何失效形式皆會直接降低軋輥使用壽命。應研究軋輥失效形式及其機理,并結合生產實際,從而找出提高軋輥使用壽命的有效途徑。

軋輥在高溫、高壓、周期性作用力沖擊等條件下作業,為保證摩根軋機性能優良、運行效率高,軋輥需滿足的主要性能要求有：高強度、足夠的剛度和紅硬性、良好的熱穩定性；冶金質量純凈,金相組織細小且均勻,可保證軋輥材料抗疲勞強度強；良好的耐磨性、抗高溫氧化性和耐分解性,可提升軋制效率,延長換輥周期；淬硬層足夠深,可滿足軋輥工作層深度的需求,無需重淬軋輥；輥身表面硬度高且均勻,可保證軋制銅桿表面質量良好,無缺陷；抗事故性能強,發生軋制事故時,能簡便有效地操作軋輥。

3 軋輥失效機理分析及優化改進

3.1 剝落

該失效形式最常見。現場調研表明,不正常爆輥、剝落等是軋輥早期失效的主因,其失效機理極為復雜,既與軋輥內在質量如坯料材質、澆注、鍛造與熱處理等冶金缺陷直接有關,又與使用維護不當密切相關,即使軋輥制作質量再好,若使用維修管理不當,也易發生剝落事故。該失效形式需經歷一個較長的疲勞過程,并非瞬間發生的。

根據裂紋源的起始位置,剝落可劃分為源于軋輥表面、輥身次表層、輥身內部的剝落。微裂紋擴展易使軋輥表面剝落,導致軋輥報廢頻率較高。修磨量小(未清除微裂紋)、磨削損傷、換輥周期過長、軋制事故等是引起輥身表面剝落的主因,先是在軋輥表面產生微裂紋,微裂紋會沿著軋輥轉動反方向向四周擴展至過渡層內部,待開裂至一定程度后即瞬時開裂,突然呈現大面積、大塊、斷口裂紋紊亂的脫落。由軋輥長期循環接觸疲勞產生的次表層裂紋擴展、近表層夾渣或淺表層心部結晶等冶金缺陷是引起輥身次表層剝落的主因。而由殘余應力、夾渣和碳化物分布異常等冶金缺陷則是引起軋輥內部剝落的主因。

軋輥質量最主要是指軋槽孔表面硬度和粗糙度,其主要指標是指軋輥工作面的耐磨性和內外材質硬度的均勻性。必須把好軋輥驗收關,凡工作面有碰傷、刮傷、裂紋、坑洞缺陷、槽型不對、尺寸不合的,硬度不符合驗收標準或實測硬度值差超過2%的,皆判為不合格品,退回供應商。應保證上機軋輥質量,硬度為50±2HRC,內部材質硬度檢測均勻,且安裝前軋輥工作面無凹坑、麻點和砂眼等冶金缺陷。應加強軋輥日常使用維修管理,下機軋輥使用前必須內部探傷排查缺陷,并做好定量記錄和分析,判斷其原始缺陷是否擴展、擴展速度及范圍,若缺陷不擴展,可酌情使用并跟蹤,若缺陷擴展必須停用。

3.2 裂紋

該失效形式最常見。軋輥裂紋大多發生于軋輥工作面淺表層。軋輥需承受急冷急熱循環交替的劇烈變化,在周期性交變熱應力的影響下,易產生熱疲勞裂紋。裂紋產生初期,整個軋輥表面裂紋呈網絡狀均勻分布,深度較淺,但受軋制機械力和熱應力等多種作用力的綜合影響下,會誘發其它故障或斷輥。其影響主因有熱循環應力、拉應力及塑性應變等,其中塑性應變會產生裂紋,拉應力會促使裂紋的擴展。其實,軋輥疲勞層并非固定的,主要與軋輥類型和最后一個使用周期過銅量有關,若超過極限過銅量,疲勞層塑性大幅降低,易產生疲勞層微裂紋。投產初期,由于該公司制訂的換輥周期不科學,使用周期過長,軋輥加工硬化層加深,材料脆性加重,增加了裂紋和剝落的可能性[2]。

為降低熱疲勞裂紋的發生率,防止裂紋進一步擴展,應選擇抗熱疲勞、開裂敏感度好的軋輥材質；應合理分布冷卻乳液,保證供乳液量充足且壓力正常；要嚴格把控換輥周期,避免軋制量過多；應車削干凈軋輥表面微裂紋,輥徑每道次車修量均符合車修規范,車修后軋輥內孔、外徑、槽型均應符合設計的要求；應利用分級淬火、等溫淬火、真空淬火等優化軋輥熱處理工藝,細化其內部組織,提升其強度和抗熱疲勞性能；采取滲氮處理、硫氮碳共滲、鹽浴滲鉻、硼碳氮共滲、鹽浴氮碳釩共滲等表面化學處理方式,使其表面形成大量高硬度、高熔點且細小彌散的合金碳氮化物,以提高其表面耐磨性和熱強性；宜采用激光或等離子熔覆技術修復軋輥表面,以前者應用最廣泛。熔覆材料選用H13粉末+適量TiC陶瓷增強相,且熔化過程是動態的,熔覆修復后的軋輥批量投入使用后,軋輥表面質量穩定,可調整軋輥表面尺寸,提升其表面耐磨性和強韌性,軋輥使用壽命長。為保險起見,軋輥每使用2天應檢查其表面是否氧化、龜裂,表面光潔度是否大幅降低等。

3.3 磨損

該失效形式最常見。其影響主因有：軋制力、軋制長度(里程)、軋輥材質、軋桿材質、軋輥孔型及潤滑狀況等。軋輥磨損易使輥型變化和輥面質量惡化,也是影響銅桿產品表面質量和合格率的主因之一。其磨損機理研究復雜、形式多樣且呈現時變性,屬于交叉及邊緣科學范疇,涉及金屬材料學、摩擦學、傳熱學、塑性變形及斷裂理論等學科,其實際磨損過程則是隨機、動態的,類似于其它磨損,疲勞磨損是其主要表現形式。

根據摩擦學理論,軋輥磨損是指軋輥宏觀和微觀尺寸的變化。宏觀磨損肉眼可見,而微觀磨損則是一種磨耗。軋輥表面磨損同時包括宏觀、微觀磨損,具體表現為輥徑的不斷縮小。在幾何和物理條件上,軋輥與其它金屬磨損有所區別,其影響主因有高溫銅桿、銅桿對軋輥表面產生的周期性接觸應力、氧化銅皮、乳化液、輥面硬度等。實際工作條件下,軋輥表面影響因素極為復雜,如高溫氧化銅皮被壓軋破碎,不斷磨削軋輥輥面形成磨粒磨損；高溫銅桿被壓軋與軋輥輥面緊密接觸,對輥面產生粘著磨損；在周期性承卸載、急冷急熱過程中,軋輥承受著接觸應力和冷熱疲勞應力,當循環應力超過軋輥材料疲勞強度時,即產生疲勞磨損；摩擦使軋輥表面溫升、氧化加速,在載荷作用下使氧化層破裂,會產生氧化腐蝕磨損。生產實踐證明,乳化液夾雜大量氧化銅皮作用于輥面時,會迅速惡化軋輥工況條件,加劇軋輥磨損；當磨損至一定程度時,難以保障軋輥硬度和表面粗糙度,易產生銅桿表面缺陷；軋輥表面磨損嚴重時,其軋槽表面形狀會變化,改變主、從動輥之間的輥縫,無法滿足軋制銅桿尺寸和表面質量的要求,導致軋輥使用壽命普遍過短,輥耗大。

投產初期,軋輥定期更換周期是憑借該公司長期生產實踐經驗或軋輥供應商的試驗,軋輥過早或過晚維修成為常態。軋輥工作面磨損危害較大,會嚴重影響軋制銅桿產品質量。熱連軋銅桿過程中,軋輥磨損量、磨損規律難以定量控制,軋輥磨損研究對實際生產意義重大。根據摩擦學、概率論和可靠性理論,通過分析大量實測的換輥修磨數據,可創建軋輥隨機磨損模型,并以此創建平均更換成本最低的最優更換模型,找到生產低成本、高質量銅桿的最優更換周期,可實際反映軋輥磨損過程的隨機性和動態性。生產實踐證明,該軋輥最優更換模型具有很強的可行性、合理性和有效性。可采用堆焊、熱噴涂、刷鍍和激光熔覆等技術修復磨損軋輥,以堆焊、熱噴涂為主。重車或重磨軋輥時,應加大磨削量,配合磁粉或超聲波探傷,提高磨削質量,徹底消除壓應力裂紋,預防斷輥；當輥徑縮小至一定尺寸后,可采用堆焊方法修復,并加強跟蹤和檢查,以提高軋輥使用壽命。

3.4 粘銅

該失效形式較常見。軋輥粘銅多發生于粗軋后幾個道次、精軋前幾個道次。其影響主因是熱軋潤滑條件不良、乳化液質量較差、軋輥裂紋、軋制規程不合理等。潤滑不良時,軋輥與銅桿摩擦加劇,惡化了粘輥現象。銅桿軋制時劇烈變形,易嚴重破壞其表層氧化膜,使其與軋輥直接接觸,失去隔離保護作用,輥面易粘銅,導致銅桿表面質量較差,這是由銅自身的物理化學屬性所決定的。軋輥粘銅屬于軋制事故,會使輥面局部產生瞬時高溫高壓,淬火組織馬氏體轉變為其它組織且體積收縮,產生的局部拉應力會降低熱影響區強度或提前產生表面裂紋,軋輥產生小面積的剝落損傷,會嚴重影響銅桿表面質量及后續拉絲工序,使拉制銅細線過程中的斷線率大增、銅粉量增多,軋輥使用壽命大幅降低。

原設計摩根軋機每組軋輥表面冷卻均設有兩組對稱環形低壓乳液冷卻裝置,共采用八個額定壓力值為0.69 MPa的乳液噴嘴,僅噴淋輥縫出口側軋輥表面,噴淋面積約占整個軋輥表面的1/3,卻未設計高壓乳液噴淋軋輥兩側面,噴淋在立式軋輥表面的乳化液靠自身重力,大多從軋輥側面流失,難以流入輥縫,即使是輥縫中的乳化液,由于蒸發快也無法建立有效的潤滑膜,隔離效果不良。原設計缺陷是乳液冷卻壓力低,軋輥工作面結垢快、清理難、表面易打滑,會引起材質腐蝕、剝落等,造成軋制銅桿表面粗糙不光滑、易劃傷,嚴重影響銅桿產品品質,軋輥使用壽命低,成為生產技術的“瓶頸”。

熱連軋銅桿的理想條件是在銅桿與軋輥之間同時建立乳化液潤滑膜和氧化膜,可有效將軋輥與銅桿隔離開,防止其直接接觸產生粘著現象。在軋制變形區,高溫銅桿與軋輥溫差較大,雖有潤滑膜隔離,但兩者存在熱傳導,高溫銅桿大部分熱量會傳至軋輥表面,迫使軋輥表面溫度陡升；當軋輥表面旋轉至乳液噴淋區域時,大面積噴淋低溫乳化液又使軋輥表面溫度驟降。此時,軋輥表面也會發生微小變形。受循環急冷急熱、微小變形影響,軋輥表層殘余應力累積漸大,當超過其斷裂應力時,軋輥表面會產生熱疲勞裂紋,有利于粘輥在裂紋處形核。高溫銅桿易在軋輥表面裂紋處產生局部塑性變形,累積至發生局部塑性失穩時,會使銅桿表面部分碎片撕裂且粘附于此,粘著物漸多,加劇了粘輥現象[3]。

軋輥高壓乳液噴刷清理裝置,如圖2所示。為使軋輥組能得以快速、充分和均勻冷卻,該公司發明了一種新型軋輥高壓乳液噴刷清理裝置,實用新型專利號為ZL2010 2 0515114.7,可徹底解決原乳液冷卻壓力低,軋輥表面易高溫腐蝕、結垢、剝落等現象。其采用的技術方案是在軋輥側面對稱設置兩只高壓乳液冷卻噴頭,由新設計的一條專用液壓管路和一臺高壓乳液泵供液；該高壓乳液冷卻噴頭與環形低壓乳液冷卻裝置的乳液沖刷管路實現互補,形成軋輥高壓乳液噴刷清理裝置,可及時冷卻和清理軋輥表面。該發明結構簡單,裝拆方便,操作靈活,安全可靠,實用性強,軋輥使用壽命高,能耗低,可有效地解決銅桿表面易劃傷、較粗糙等品質問題,使用效果十分顯著。

圖2 軋輥高壓乳液噴刷清理裝置

3.5 表面坑洞

該失效形式較常見。以摩根軋機粗軋進入精軋的第一道次即SCR3000 3#工作站、SCR4500 4#工作站精軋輥最嚴重,報廢率約50%。軋輥表面坑洞影響主因有：軋輥選材不當、冶金缺陷、氧化銅皮或其它夾雜硬物、軋輥安裝不正確或間隙過小等。

SCR3000 3#～10#工作站、SCR4500 4#～11#工作站精軋輥使用一段時間后,需定期下機車修,若軋輥表面硬度已降至原始硬度,說明疲勞層已車修干凈,通常需車修至軋輥表面無裂紋、無坑洞方可,經噴丸處理后再交付使用,如此直至車修至極限尺寸為止。若軋輥存在疏松、夾渣、砂眼、氣孔等冶金缺陷,可利用焊補、刷鍍、粘接、噴涂等技術修復。車修軋輥時,應優化軋輥車修工藝,避免產生走刀痕、振紋、斜振紋、劃傷及燒傷等輥面車修缺陷,降低車修進刀量,避免產生加工硬化,影響軋輥表面硬度值。

3.6 斷輥

該失效形式較少見,但破壞也最致命。斷輥可分為疲勞裂紋斷輥和一次性瞬間斷輥。按軋輥技術要求標準,觀察軋輥斷口形貌、顏色,檢查斷輥部位,分析其化學成分、金相組織及力學理論,發現斷輥部位主要發生在輥頸處、軋輥孔型處、輥身與輥頸交界處,以輥徑處最嚴重。引起斷輥的應力主要有：制造過程的殘余應力、軋輥內外溫差形成的熱應力、軋制過程中機械應力或組織應力,軋輥應力狀態復雜多變、不均勻且隨機性大,軋輥事故診斷檢測難,使軸承燒損、瞬間斷輥等事故幾率增大,使用維修難。

斷輥的影響主因是軋輥表面剝落、材料破裂、裂紋及疲勞破壞等。軋輥受彎曲、剪切、扭轉、熱應力及接觸應力等各種周期應力的作用,沿輥身不均勻分布的應力復雜且多變。軋輥選材不當,材料性能不良,設計、熱處理工藝不合理,軋輥存在空心、夾雜、內部晶粒粗大、網狀滲碳體、芯部疏松等冶金缺陷,會使軋輥內應力增大、力學能力降低,萌生出裂紋,裂紋擴展直至產生斷輥；軋輥冷卻不當,供乳液不足,軋輥受熱不均,會造成軋輥局部溫度升高、局部組織晶粒粗大,強度降低易形成局部裂紋；乳液供應充足,軋輥急冷會使其內部晶粒變細而產生拉應力,超過材料強度極限時會斷裂；斷乳液軋制事故危害較大,軋輥極易產生裂紋甚至報廢；軋輥卡銅,會造成局部發熱,引起熱沖擊；誤操作,易造成軋制黑桿、低溫桿；操作不當,會使軋制銅桿喂錯孔型而進入較小規格孔型,某道次軋輥壓下量調整過大,皆會造成壓下量過大,使軋制變形抗力陡增,使軋制壓力超過許用應力；軋輥磨損、冷卻不均,易使軋輥局部缺陷漸大,進而產生疲勞裂紋而斷裂。

為研究軋輥斷裂失效,保證軋制參數合理,可創建熱軋銅桿-軋件有限元模型,針對熱軋銅桿過程進行有限元動態模擬；針對無裂紋工作輥的溫度場和應力場,利用三維模型進行耦合計算,分析溫度場、應力場及熱應力的變化規律；根據軋制過程中每一道次銅桿軋制變形溫度的分布情況,摸索出銅桿斷面高度的形變規律,找到最易產生裂紋的位置[4]。要合理選擇軋輥材質或應用新材質；為降低軋制壓力,應合理設計軋輥孔型、分配壓下量,優化軋制工藝,合理分配延伸系數,減少不均勻磨損；應保證軋輥乳液噴嘴角度適宜、無堵塞,供應乳液壓力正常,乳液量充足且濃度適宜；需合理控制軋輥溫度,減少軋輥的溫度梯度,有效降低軋輥熱應力；發生斷乳液軋制事故時,嚴禁立即送低溫冷卻乳液,需待軋制結束,速換輥緩冷,要結合實際進行科學化處理；需防止軋制銅桿下扎或翹頭,造成卡銅；杜絕誤操作,防止軋制壓力增加,使軋輥產生疲勞裂紋而斷輥；停機時,需重點排查軋輥工作表面是否存在劃痕、裂紋、粘銅、坑洞等缺陷,及時修復或更換問題軋輥。

為提升摩根軋機的生產效率和銅桿產品質量,必須加強軋輥全壽命管理,保證每套軋輥的總過銅量,提高軋輥的單槽過銅量,有效預防斷輥事故；需對新進軋輥進行時效處理,以消除軋輥產生的各種殘余應力；將軋輥失效、軋制事故處理方法及換輥制度等納入《軋輥工藝技術規程》,以實現軋輥使用維修的科學化、規范化和標準化,可充分滿足快節奏生產的需求,大幅降低輥耗,達到“提質增產、降本增效”之目的。

4 結語

生產實踐表明,該公司針對SCR銅桿摩根軋機軋輥失效機理進行分析及優化改進是成功的。軋輥失效影響因素多且復雜,其失效損壞形式也不盡相同。優化改進后,該公司軋輥失效現象已大幅減少,已實現最大限度降低輥耗,社會經濟效益十分顯著。

(1)可實現摩根連軋機組的高效、連續和穩定生產,有效作業效率可提高30%以上,軋輥失效現象少,事故停機時間短,銅桿內部金相組織良好,一、二級品率達83%以上。

(2)修磨量小(未清除微裂紋)、磨削損傷、換輥周期過長、軋制事故等是引起軋輥表面剝落的影響主因。軋輥選材不當、冶金缺陷、氧化銅皮或其它硬物、安裝不正確或間隙過小等,是產生軋輥表面坑洞的影響主因。應避免軋輥使用維修管理不當,加強軋輥使用過程中的無損探傷檢測,杜絕缺陷輥繼續上機使用。

(3)應選擇抗熱疲勞、開裂敏感度好的軋輥材質,嚴格把控換輥周期,避免軋制量過多,車削干凈軋輥表面微裂紋,可有效地降低軋輥熱疲勞裂紋的發生率。

(4)創建軋輥隨機磨損模型、最優更換模型,可摸索出軋輥最優更換周期,大幅降低軋輥磨損率,避免軋制量過多,軋輥使用壽命長,銅桿噸產品輥耗小。

(5)發明軋輥高壓乳液噴刷清理裝置,可大幅提升銅桿表面質量,使產生軋輥表面裂紋和粘著現象明顯得以改善,軋輥粘銅現象極少。

(6)軋輥表面剝落、材料破裂、裂紋及疲勞破壞等是導致斷輥現象的影響主因。必須加強軋輥全壽命管理,保證每套軋輥總過銅量,提高軋輥單槽過銅量。