轧辊(图文教程)

    轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。它主要承受轧制时的动静载荷，磨损和温度变化的影响。

基本信息

    常用冷轧辊中工作辊的材料有9Cr,9Cr2,9Crv,8CrMoV等，冷轧辊要求表面淬火，硬度为HS45~105。

轧辊示意图

定义

    轧辊是使（轧材）金属产生塑性变形的工具，是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。它主要承受轧制时的动静载荷，磨损和温度变化的影响。

轧辊分类

    轧辊种类很多，常用的轧辊品种有铸钢轧辊、铸铁轧辊和锻造轧辊三大类，在型材轧机上还有少量硬质合金轧辊（钨钢轧辊）。

成型方法

    铸造轧辊和锻造轧辊；

    铸造轧辊是指将冶炼钢水或熔炼铁水直接浇注成型这一生产方式制造的轧辊种类。

    铸造轧辊按材质又可分为铸钢轧辊和铸铁轧辊两类；按制造方法又可分为整体铸造轧辊和复合铸造轧辊两类。

    锻造轧辊按材质分类如下：

⑴锻造合金钢轧辊；

⑵锻造半钢轧辊；

⑶锻造半高速钢轧辊；

⑷锻造白口铸铁轧辊。

工艺方法

    整体轧辊、冶金复合轧辊和组合轧辊

⒈整体轧辊是相对于复合轧辊而言的，整体轧辊的辊身外层与心部以及辊颈采用单一材质铸造或锻造而成，辊身外层和辊颈不同的组织、性能通过铸造或锻造工艺以及热处理工艺过程来控制和调整。锻造轧辊和静态铸造的轧辊均属于整体轧辊。整体轧辊分为整体铸造和整体锻造轧辊两种；

⒉冶金复合铸造轧辊主要有半冲洗复合铸造、溢流（全冲洗法）复合铸造、离心复合铸造三种，此外还有连续浇铸包覆（CPC－Continuous PouringProcess for Cladding）、喷射沉积法、热等静压（HIP－Hot Isostatically Pressed）、电渣熔焊等特殊复合方法制造的复合轧辊种类。组合轧辊主要是镶套组合轧辊。

（三）按制造材料：铸钢系列轧辊、铸铁系列轧辊和锻造系列轧辊

（四）轧辊常用的热处理类型：去应力退火、等温球化退火、扩散退火、正火、回火、淬火、深冷处理。

辊身形状

    轧辊有不同的分类方法。按辊身形状分为圆柱形和非圆柱形，前者主要用于板材、带材、型材和线材生产，后者主要用于管材生产。

    是否接触轧件

    按是否接触轧件分为工作轧辊和支承辊。直接接触轧件的轧辊称工作轧辊；为增加工作轧辊的刚度和强度而置于工作轧辊背面或侧面又不直接接触轧件的轧辊称支承辊。

    使用机架

    按使用机架分为初轧辊、粗轧辊、中间轧辊和精轧辊。按轧材的品种分为板带轧辊、轨梁轧辊、线材轧辊和管材轧辊等。还可按轧制时轧件的状态分为热轧辊和冷轧辊。

圆辊

按硬度值

⑴软辊 肖氏硬度约为30~40，用于开胚机、大型型钢轧机的粗轧机等。

⑵半硬辊 肖氏硬度约为40~60，用于大型、中型、小型型钢轧机和钢板轧机的粗轧机。

⑶硬面辊 肖氏硬度约为60~85，用于薄板、中板、中型型钢和小型型钢轧机的粗轧机及四辊轧机的支撑辊。

⑷特硬辊 肖氏硬度约为85~100，用于冷轧机。

轧机类型

    按轧机类型轧辊可分为以下三类：

⑴平面轧辊 即板带轧机轧辊，其辊身呈圆柱形。一般热轧钢板轧机轧辊做成微凹形，受热膨胀时，可获得较好的板形；冷轧钢板轧机轧辊做成微凸形，在轧制时，轧辊产生弯曲，以获得良好的板形。

⑵带槽轧辊 它用于轧制大、中、小各种型钢、线材及初轧开坯。在辊面上刻有轧槽使轧件成形。

⑶特殊轧辊 它用于钢管轧机、车轮轧机、钢球轧机及穿孔机等专用轧机上。这种轧机的轧辊具有各种不同的形状，如钢管轧制中采用斜轧原理轧制的轧辊有圆锥形、腰鼓形或盘形。

工作条件

使用轧辊的工作条件时又进一步受到了各种周期应力的作用，决定于三个因素：①轧机、轧材和轧制条件，以及轧辊的合理选择；②轧辊材料及其制造质量；③轧辊的使用和维护制度。

工作原理

抗热裂

    通常对粗轧辊以强度、抗热裂为主要要求；小型20辊轧机的工作轧辊重仅 100克左右，而宽厚板轧机的支承辊重量已超过200吨。选用轧辊时首先根据轧机对轧辊的基本强度要求，选定安全承载的主体材料（各种级别的铸铁、铸钢或锻钢等）。

硬度

    而精轧辊速度较高，轧制最终产品要有一定的表面质量，对它以硬度、耐磨等为主要要求。然后考虑轧辊使用时所应有的耐磨性。由于轧辊的磨损机理很复杂，包括机械应力作用、轧制时的热作用、冷却作用、润滑介质的化学作用以及其他作用，还没有一项综合评定轧辊抗磨性的统一指标。由于硬度易于测量，并在一定条件下可以反映耐磨性，所以一般就用径向硬度曲线来近似地表述轧辊的耐磨指标。

耐冲击

    此外，对轧辊还有一些特殊要求，如压下量大时，要求轧辊有较强的咬入能力，较耐冲击；

光洁度

    轧制薄规格产品时，则对轧辊的刚性、组织性能均匀性、加工精度以及表面光洁度等要求较严；

切削性能

    轧制复杂断面的型钢时，还要考虑辊身工作层的切削加工性能等。

选用轧辊时，对轧辊的有些性能要求往往是彼此对立的，轧辊购置费和维护费用又很昂贵，所以应充分权衡技术和经济上的利弊，决定用铸的还是锻的，合金的还是非合金的，单一材料的还是复合材料的。

轧辊品种

铸铁轧辊

    一般按制造工艺分类：工作层因金属型的激冷作用呈白口组织（基体+碳化物）的轧辊称冷硬铸铁轧辊；

铸铁轧辊

铸钢轧辊

    一般按含碳量分类：含碳极高（1.4～2.4%）的过共析钢轧辊，俗称半钢轧辊，高碳的半钢轧辊实际已伸入铸铁领域；高碳过共析钢轧辊还有一类为石墨钢轧辊，其石墨是通过孕育和热处理获得的。

锻钢轧辊

    一般按用途分类。

其他

    除采用特殊加工工艺的以外，都直接以材质称呼。如用电渣重熔铸造坯料锻压的轧辊称为电渣重熔锻压轧辊。