霍振全

(邢台德龙机械轧辊有限公司，河北054001)

根据GB/T 13314—2008《锻钢冷轧工作辊通用技术条件》对轧辊区域进行划分，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ区域。其中锻钢轧辊的Ⅰ区对应轧辊的工作层，不仅影响着轧辊在服役期间的使用寿命，同时也影响着在制造过程中热处理等工序的正常操作，因此在无损检测评定中明确规定冷轧辊Ⅰ区部位在规定的无损检测灵敏度下不允许有缺陷回波。

针对生产实践中锻钢冷轧工作辊Ⅰ区出现的夹渣类无损检测缺陷，先从冷轧辊辊坯上切片解剖，进行扫描电镜分析，然后追本溯源。通过对电极锭铸造、电渣重熔冶炼及锻造成形进行“电镜定性+理论分析”的方法，找到夹渣源头，有针对性地对相关工序制定改进预防措施，达到预防和避免冷轧工作辊Ⅰ区产生夹渣类缺陷。

1 缺陷源头分析

1.1 问题引入

针对生产过程中在冷轧辊粗车后，集中出现一批冷轧工作辊Ⅰ区缺陷质量事故，现对其中典型无损检测情况进行收集和描述，结果见表1。

表1 典型无损检测缺陷描述Table1 Description of typical NDT defects

通过对Ⅰ区缺陷的初步判断属于不连续的夹渣类缺陷，以<∅2 mm的缺陷为主。为了对夹渣缺陷进行定性，查找夹渣的源头，对异常的冷轧辊、电渣锭、电极锭，采取“无损检测定位+实物解剖”的方法，取片制成试样块，进行扫描电镜分析。

1.2 电镜定性

1.2.1 夹渣缺陷扫描电镜定性

采用2 MHz探头对冷辊辊身缺陷位置定位，然后用锯床锯切成20～30 mm试片，再采用线切割制成25 mm×25 mm试样块，通过电镜扫描，选取典型夹渣缺陷进行能量扫描，结果见图1。

图1 冷轧辊扫描电镜能谱Figure 1 The energy spectrum of scanning electron microscope for cold roll

从图1夹渣能谱图和SEM照片中可知，夹渣缺陷主要为硅酸盐氧化物(SiO2，CaO)非金属夹杂物，这类夹杂物在锻造过程中发生了形变。……