轧辊表面检测在实际生产中的重要意义

轧辊的在压延行业中是最基本的生产工具，使用范围甚广，尤其在压延设备中，轧辊更是与设备安全、产品质量、生产效率、成产成本息息相关的重要设备，但往往在实际的生产工作中，轧辊的管理没有得到足够的重视，致使企业承受了很多不必要的经济损失，如何在不影响企业正常生产范围内使轧辊的寿命发挥到最大，是所有企业不断追求的目的，表面检测技术的高度集成化也为轧辊使用的效率最大化奠定了基础。下面结合生产实践，谈谈无损检测在实际生产中的重要意义。

1表面检测的几种基本形式

在企业生产中实际应用的表面检测多为无损检测，简称NDT（Non-destructivetesting），是指对材料或工件实施一种不损害或不影响其未来使用性能或用途的检测手段。在不损伤被测材料的情况下，检查材料的内在或表面缺陷，或测定材料的某些物理量、性能、组织状态等的检测技术。

常用的无损检测技术有：①射线探伤（radiographictesting）。利用X射线或γ射线在穿透被检物各部分时强度衰减的不同，检测被检物的缺陷。若将受到不同程度吸收的射线投射到X射线胶片上，经显影后可得到显示物体厚度变化和内部缺陷情况的照片。②超声检测（ultrasonictesting）。利用物体自身或缺陷的声学特性对超声波传播的影响，来检测物体的缺陷或某些物理特性。在超声检测中常用的超声频率为0.5～5兆赫（MHz）。最常用的超声检测是脉冲探伤。③声发射检测（acousticemissiontesting）。通过接收和分析材料的声发射信号来评定材料的性能或结构完整性。④渗透探伤（penetranttesting）。利用某些液体对狭窄缝隙的渗透性来探测表面缺陷。常用的渗透液为含有有色染料或荧光的液体。⑤磁粉探伤（magnetictesting）。通过磁粉在物体缺陷附近漏磁场中的堆积来检测物体表面或近表面处的缺陷，被检测物体必须具有铁磁性。⑥涡流检测方法。涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的一种无损检测方法.它适用于导电材料.如果我们把一块导体置于交变磁场之中，在导体中就有感应电流存在，即产生涡流.由于导体自身各种因素（如电导率，磁导率，形状，尺寸和缺陷等）的变化，会导致感应电流的变化，利用这种现象而判知导体性质，状态的检测方法叫做涡流检测方法.

实际企业轧辊检测过程中，经常最长用到的是②超声检测、⑤磁粉探伤、6涡流检测三种方式。

2合理使用检测方法保护轧辊的重要意义

（1）提高轧辊的生产效率。

（2）合理使用轧辊，可以稳定和提高产品质量。

（3）合理使用轧辊，会节省大量的人力、物力，从而降低成产成本。

3轧辊表面缺陷的主要原因

（1）料温高，料软，如纯铝轧制时，纯铝轧制时，辊温偏低，很容易产生粘铝。

（2）在润滑条件得不到充分保障的情况下，违反工艺原则，大压下量，高速轧制时，辊面容易出现损伤。

（3）轧制过程中，因金属压入，造成辊曲磨削的表面光洁度被破坏，粗糙的表面容易粘铝。

（4）轧制过程中，带尾穿过辊缝时造成的轧辊伤害。

（5）由于检测手段的缺失，轧辊使用过程中的疲劳应力纹没有彻底磨削，致使应力纹不断深入。

（6）轧辊使用一段时间后，轧辊边部倒角存在应力集中问题。

4表面检测的具体措施

因为设备成本问题，很多企业并配备轧辊的检测设备，根据企业的实际情况，介绍三种检测手段，分别是超声检测、磁粉探伤、涡流检测。以下将这3种检测手段进行对比，如下表所示。

检测

方法

检测范围

优点

缺点

超

声

波

纵波――探测轧辊内部缺陷;适合新辊验收。

部分轧辊的检测有国家标准，

检测结果可定性、定位、定量;

检测灵敏度高。

手工操作，检测速度慢;

操作技术相对复杂，签署检测报告需要专业的资格证书;不能查找软点;

无法自动记录检测过程与检测结果。

表面波――探测轧辊表面缺陷;

适合在役轧辊的检查。

灵敏度高。

手工操作，检测速度慢，受人为因素的影响较大;不能查找软点;

无法自动记录检测过程与检测结果;

能检测裂纹，但不能检测裂纹的深度。

磁

粉

探测轧辊表面和亚表面缺陷;

适合对在役轧辊进行检查。

灵敏度高;

一次性投资较小。

手工操作，检测速度慢，受人为因素的影响较大;

不适合轧辊表面大面积的检查;

有探伤资材（辅料）的消耗;

不能查找软点;

无法自动记录检测过程与检测结果;

不能检测裂纹的深度。

涡

流

探测轧辊表面与亚表面缺陷;

适合在役轧辊大面积的辊面检查。

能够检出软点（裂纹的先兆）;

可实现自动化检测，操作简便;

检测灵敏度高;

检测速度很快;

可自动实时记录检测过程、缺陷位置与检测结果;

无探伤资材（辅料）消耗;

在一定范围内能显示裂纹的大约深度，可指导操作者确定下一步的磨削量。

一次性投资较大;

对轧辊表面的直径较小、深度较浅的凹坑与压痕，反应迟钝。

全面掌握分析检测结果的方法，有一定的难度。

根据以上的对比可以看出，涡流检测技术存在检测时间短，价格相对便宜的优势，但是劣势在于检测的精度存在一定的问题，所以在正常的轧辊管理中，建议磨床安装涡流探伤仪设备，对于磨削完成的轧辊进行在线实时检测，对于涡流探伤仪发现的数值偏大的地点，选用便携式超声检测，这样既可以节省很大的设备成本，有可以解决轧辊在现实生产中的轧辊放行标准问题，只要每一根轧辊在放行时候严格按照标准执行，不但可以避免轧辊的过度磨削，对于轧辊缺陷的磨削不到位所引起的疲劳应力纹扩散也可以起到积极的管理作用。

总之，轧辊表面检测技术随着工业化的发展已经完全具备了在线应用的条件，只要设备使用得当，轧辊管理工作系统的建立可以给企业在经济成本、人力成本上提供很大的进步空间。