昆钢集团玉溪新兴钢铁有限公司轧钢厂 云南 653100
摘要：热连轧带钢在薄板生产过程中，轧辊作为比较关键的部件，加工质量的还坏直接影响着带钢的表面质量和穿带板型。在磨削过程中，会出现刀纹、震纹、螺旋纹、过热过烧等现象。达不到上机要求，影响穿带效果。究其原因，降低磨削热是解决问题的关键。通过从砂轮选择、操作、冷却水3方面的改进，降低磨削热，以此获得合格辊面的目的。
关键词：轧辊，磨削热，高温，表面质量
前言
昆钢集团玉溪新兴钢铁有限公司轧钢厂850中宽带热连轧带钢生产线，轧辊加工的主要设备为M84100b磨床及M8450数控磨床。在轧辊的磨削过程中，会出现磨削后轧辊的表面温度比磨削前的温度高2℃左右，在中磨完至精磨前的这段时间内，温度升高快且明显，经验少的磨工操作时，辊面将出现震纹、螺旋纹、难下刀等情况，严重影响辊面质量，需要重新磨削或重修砂轮，才能获得合格的轧辊。
一、磨削热产生的原因及分析
大量的磨削热将会软化轧辊表面，使其塑性增加，有利于磨屑的形成。但对被磨辊面质量、磨和机床等也有不利的影响。对辊面的影响主要表现在工件表面质量和加工精度两方面。
磨削的高温会使工件表面层金相组织发生变化。当磨削温度未超过工件的相变温度时，工件表面层的变化主要决定于金属塑性变形所产生的强化和因磨削热作用所产生的恢复这两个过程的综合作用，磨削温度可以促使工件表面层冷作硬化的恢复；如果磨削温度超过了工件金属的相变临界温度，则在金属塑性变形的同时，还可能产生金属组织的相变。
磨削的瞬间温度过高而且集中在工件表面层的局部部位，将造成工件表面层金相组织的局部变化，这种变化叫磨削烧伤。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆烧伤现象将引起工件表面层机械性能下降，主要是降低工件硬度和耐磨性。
磨削烧伤可分为两类：第一类是指工件磨削温度尚未达到工件材料的临界温度，仅仅使工件表面层产生回火现象，这时表面层金相组织出现回火层。第二类是指工件磨削温度超过工件材料的临界温度，在通过磨削区时由于急速冷却而产生二次淬火现象，此时表面层的金组织由回火层和二次淬火形成的索氏状、托氏体组成。更高的瞬时磨削温度在磨削过程和冷却过程中造成工件表面层与母体金属很大的温度差，形成很大的热应力。如果热应力超过材料的强度，就会使工件产生磨削裂纹，特别是在工件冷却过程中，如果表面层与母体金属有较大的温度差，那么表面层就会形成很大的拉应力，并保持位伸残余应力，甚至产生表面裂纹。
裂纹的存在，哪怕是十分细小的微裂纹，也会极大地降低工件的疲劳强度，大大缩短工件的使用寿命。由以上所述可以看到，影响磨削烧伤的主要因素是磨削瞬间时的高低，而磨削裂纹和残余应力的起因为大的进刀量及冷却水小所致。磨削温度使砂轮中的磨粒在加工时反复承受磨削热所形成的温度应力，对磨粒的强度和耐磨性都有不利的影响。
目前轧钢厂使用的砂轮结合剂为树脂结合剂，对这类砂轮来说，过高的磨削温度会导致树脂和橡胶碳化，加速磨具的磨损。磨削温度还会引起磨削区内强烈的化学反应，致使磨粒很快磨损而大大降低切削的能力。这种情况一般出现在粗磨后期或精磨前期，辊面表现为刀纹明显发青，并伴有横向带状规律排布的震纹。根据我个人经验来说，这时砂轮已经钝化，需要重新修整才能继续作业。
二、控制措施
磨削热对轧辊磨削质量具有较大的影响，经过我不断的探索、验证，可以从以下4方面降低磨削热的影响。
1、磨工要注意砂轮的软、硬。
（1）如果磨削辊子时，砂轮明显受阻（吃力）或很脏，钝化砂粒不易脱落，砂轮易粘着磨屑，磨削辊面出现烧伤、拉毛，则说明选用的砂轮偏硬，可采取以下措施改善：A.降低砂轮线速度；B.提高辊子速度。
（2）砂轮消耗快，辊面水迹夹渣、发黑，说明砂轮偏软，这时只要提高砂轮线速度即可。如太软，则修更换砂轮。
2、冷却水的使用
由于磨削区域无数磨削点的瞬时高温形成热聚集现象，在磨削和冷却过程中，被磨辊子极薄一层表面与辊子内部造成很高的温度差，形成磨削热应力。如果磨削热应力超过辊子材料的强度，辊子表面即会产生裂纹；如果磨削温度超过辊子材料的临界温度，则辊面发生磨削烧伤。因此，在磨削过程中要求始终供给充足的切削液，将已产生的磨削热迅速从磨削区域带走。根据我的经验，切削液与水的配比为5：3效果较好。特别是玉钢在冬天大雾较多，炼钢、炼铁排放含SO2使空气带酸性，在原配比的基础上，切削液多增加0.5，这样不但迅速降低磨削热，还避免了酸性雾水在辊面上留下的蚀斑、锈迹。
3、拖板每往复行程横进给量
粗磨时横进给量应根据轧辊的硬度和磨削辊面的直径而定，一般取
0.03-0.05mm/往复行程。对于材料硬、辊颈大的轧辊，应减小横进给量。
精磨时0.005-0.01mm往复行程。
4、操作工艺注意事项。
A.砂轮一定要做好静平衡调整
B.接班后机床应开车空运转15分钟，待机床热平衡稳定和液压油排净空气后，再时行磨削加工，便于稳定磨削精度。
C.在整个磨削过程中，特别用于轧制2.5以下薄板轧辊时，保证供给充分的、清洁的冷却液，避免磨削烧伤、表面划痕等磨削缺陷的产生。
D.对于精度要求高的辊子，在无进给光磨时，可以采取一边磨削，一边使辊子慢速范围内不断变换转速，以减少或打乱机床各种频率的振动对磨削圆度和磨削波纹的影响，提高轧辊磨削质量。
三、改进后效果
改进后，轧辊磨削合格率98.67%提高到99.28%，辊面几乎不会出现刀纹、震纹、螺旋纹、过热过烧等现象，辊面光洁度高。上机使用后，穿带效果较好，为带钢质量提供了保障。
结束
参考文献：
【1】 赵莹.员工岗位手册：磨工岗位手册。冶金工业出版设，2014.
【2】刘风军.磨工（高级）.新华书店出版社，2016.
【3】 方光辉.磨工使用技术.湖南科学技术出版社，2012.
【4】 任敬心，华安定.磨削原理.电子工业出版社.2011.
论文作者:陈加丽,杨忠永,陈勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/24
标签：磨削论文; 工件论文; 轧辊论文; 砂轮论文; 温度论文; 辊子论文; 表面论文; 《基层建设》2018年第7期论文;