胡学雄邹晓东陶军李振刚
摘要随着我国钢铁企业热轧产能的不断提高，对轧辊的使用和维护也提出更高要求，为不断降低轧辊消耗和轧辊事故的发生，必须在确保轧辊磨削质量的同时减少磨削量。文章介绍了ASKODECRM型涡流探伤仪在宝钢2050mm热轧精轧工作辊表面缺陷检测的应用情况。
关键词热轧涡流探伤精轧工作辊
中图分类号TG333.7文献标识码B
随着我国各大钢铁企业热轧产能的不断提高，热轧轧辊的生产费用投入也越来越为企业管理者关注。对轧辊的使用和维护也提出了更高要求，轧辊表面裂纹未磨削干净会造成轧辊剥落事故。为不断降低轧辊消耗和轧辊事故的发生，必须在确保轧辊磨削质量的同时减少磨削量。目前大多数钢铁厂都在轧辊磨床上安装在线涡流探伤装置来有效控制轧辊的磨削量。宝钢2050mm热轧使用ASKODECRM型涡流探伤仪对精轧工作辊表面缺陷进行无损检测，并根据探伤图谱对轧辊的磨削量有效控制。在此简单介绍其应用情况。
一、美国ASKODECRM型涡流探伤仪简介
1．结构
ASKODECRM型探伤仪采用涡流技术来探测轧辊表面的裂纹、软点和磁性，是专门设计用于轧辊磨床上在线自动检测磨后轧辊表面是否存在缺陷的。整套仪器主要包括探头、探头驱动器、位置检测传感器和计算机控制系统四个部分，如图1所示。
(1)探头。主要由两个涡流检测线圈、一个磁性检测霍尔元件和间隙控制线形接近开关组成，驱动装置采用丝杆传动，升降速度较慢。
(2)探头驱动器。起到驱动和定位探头的作用。使用步进电机、线形接近开关闭环控制滚珠丝杆运动，使探头能精确地到达检测位置。
(3)位置检测传感器。主要用于检查探头所处轴向坐标位置。
(4)计算机控制系统。是整台涡流探伤仪的核心，用于采集和处理探伤各种信号，并对采集的数据进行显示、打印和保存。
2．特点
(1)对于在线轧辊表面检测方便易行，无需接触轧辊，无需祸合介质，检测速度高，便于自动化操作，且不受表面非磁性物质附着的影响。特别适合与磨床结合使用，在时间许可条件下可起到对磨后轧辊的在线普检作用。
(2)对轧辊表面缺陷的探测灵敏度很高，且在一定范围内具有良好的线性指示。可对轧辊表面大小不同缺陷进行评定，有利于轧辊质量管理和控制。
(3)由于影响涡流变化的因素很多，因此通过特定电路可对轧辊表面的裂纹、软点、磁性等单一缺陷分别设置通道进行有效检测。
(4)由于采用电信号输出，可与数字控制和显示设备结合，对数据进行分析和处理。探伤结果在计算机中以文档的形式保存。
(5)由于受到涡流渗透深度和涡流磁场强度的影响，只能检测轧辊表面或近表面（一般4～5mm深度以内）的缺陷，检测最小裂纹能力为10mm×1mm×0.1mm（长×宽×深）。
二、DECRM型涡流探伤仪在热轧精轧工作辊缺陷检测中的应用
1．检测工件
用于F4-F7精轧工作辊磨后在线表面探伤工作。多为磨损量小的高镍铬无限冷硬铸铁（ICDP）材料的轧辊。被探伤件的基本工艺参数：轧辊辊型CVC，辊身长度2250mm，轧辊直径765～680mm。
2．探伤应用
(1)涡流探伤判定要点
裂纹判定首先要制定裂纹门槛值，如果裂纹的指示值超过门槛值，探伤仪就会发出警报提醒操作者轧辊表面有裂纹，必须继续磨削。其次要保证涡流探伤覆盖率为100%，减少因为漏探而造成轧辊带裂纹上机使用。最后还必须保证涡流探伤仪处于正常工作状态，减少因设备原因造成的漏探或误报。
(2)探伤结果的完善
①在轧辊发生卡钢、甩尾等轧制事故时必须进行涡流探伤，涡流探伤次数在轧制事故发生后连续进行3次；
②裂纹指示值必须小于门槛值，相邻部位的指示值相差不能超过1/3，探伤覆盖率为100%；
③新辊第一次使用必须进行涡流探伤，为以后涡流探伤结果判定作参考。
(3)涡流探伤判定影响因素
涡流探伤结果判定受多种因素影响，主要包括环境因素、轧辊材质因素、轧制事故类型等，对涡流探伤结果判定必须对以上因素以及磨削过程中裂纹变化的趋势进行综合考虑。
①涡流探伤的特点是探伤结果受外界影响较大，外界因素干扰（如行车经过引起电磁场的变化）会造成涡流探伤结果出现假信号。
②轧辊材质影响探伤结果判定，轧辊材质的均匀性反映在涡流探伤结果图谱上。
轧辊材质在铸造过程中出现合金成分不均匀、碳化物偏析等现象，涡流检测平均电压指示值较高（0.4～0.6V）、波动幅度比较大，如图2所示；轧辊材质纯净、合金成分均匀，涡流检测平均电压指示值较低（0.1～0.2V），且基本无波动，如图3所示；轧辊材质介于前两者之间，涡流检测平均电压指示值一般（0.2～0.4V）,波动幅度较小，如图4所示。
通过对轧辊材质的分析，可以较准确地把握轧辊的探伤结果，减少因轧辊涡流检测电压指示值高、波动大而加大磨削量或指示值低、波动小而漏判裂纹。
③轧制事故类型影响探伤结果判定。轧辊一旦发生轧制事故，其受伤程度通常取决于轧制事故类型，受伤程度依次为卡钢＞粘钢＞甩尾，在涡流探伤结果中，重点应把注意力集中在卡钢、粘铁等严重损伤轧辊的结果判定。其次对发生轧制事故的下机轧辊做好受伤部位的确认工作，结合涡流探伤结果在该部位的指示值加以综合分析，可以有效判定探伤结果。
④其他因素影响探伤结果判定。
涡流探伤结果判定受多种因素影响，因此对探伤结果判定不能机械的照搬探伤判定标准，必须密切关注磨削过程中裂纹的变化情况。如判定为有裂纹的部位继续磨削时该部位裂纹指示值是否随之降低；配对轧辊在对应部位是否也存在有裂纹等现象，如图5所示，即配对上下辊易在对应位置出现缺陷。
DECRM型等磨床涡流探伤仪的有效应用，大大提高了钢铁厂对热轧辊表面表面缺陷的检出能力，为降低轧钢在机轧辊事故、控制轧辊消耗提供了有力手段。