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作为铝板坯连铸机的关键部件的铸轧辊,在生产过程中与液态铝接触,使铝液快速冷却.结晶凝固,并施以一定的压下量进行轧制加工，其间铸轧辊承受着极其复杂的热应力。不好的工作条件会使铸轧辊快速失效。铸轧辊价格昂贵,每对铸轧辊价格达数十万元，在铸轧生产成本中所占比例甚高。并且铸轧辊制造工序复杂,加工周期长。因此，如何延长铸轧辊的使用寿命，降低铸轧生产成本，是铝加工业很重视的课题。下面就由山西永鑫生重工来给大家详细讲讲。
辊套失效形式和影响因素
辊套失效有许多种形式,如辊芯冷却水槽堵塞、轧辊辊型变化以及轧辊表面粘结等,而生产实践表明，影响轧辊工作寿命的主要原因是辊套表面龟裂和变形(塌陷)。辊套在使用过程中经受周期性载荷和热应力作用,经过一定时间后引起表面疲劳而产生微裂纹(俗称“龟裂")。由于载荷周而复始的作用，裂纹不断延伸,并向内部深层拓展,严重时在轧辊表面形成网状裂纹。
造成辊套龟裂的因素主要有:
(1)辊套存在残余应力和残余裂纹铸轧辊属组合型轧辊,辊套在机加工后进行热处理,然后与辊芯组装，最后按工艺要求磨削辊型。显然,铸轧辊内将会存在热处理产生的残余应力、辊芯与辊套组装时的装配应力,以及磨削残氽裂纹。
(2)使用过程中的热应力在铸轧过程中.辊面与铝液接触,内部通过冷却水进行强制冷却,因而辊套存在很大的热应力。如果冷却系统发生故障(如辊芯水槽堵塞),或因立板时轧辊预热不好等问题,将会使热应力的影响更为严重。
研究表明,这种低周次热疲劳破坏也是塑性变形累积损伤的结果,塑性应变与热应力循环周次的关系符合Manson-Coffin关系,但是热疲劳损伤更为复杂,因为温度交变将使材料内部发生组织变化,从而降低了强度和塑性,加快了裂纹的产生和扩展。
局部辊面塌陷
有资料指出，铸轧辊辊套表面产生局部塌陷的原因有二:
其一，局部表面产生塑性变形,轧辊在使用过程所承受的应力超过辊套的屈服极限时,使辊套表面产生塑性变形,造成辊面塌陷;
其二,辊芯水槽壁部因加工或清洗腐蚀,使得辊芯对辊套的支撑作用削弱,受应力作用产生塑性变形。其结果是铸轧板尺寸超差,经冷轧后出现肋部波浪,严重时起包,使产品报废。
笔者的研究表明:在正常轧制情况下，由于压下量很小，因而单位压力低于辊套的屈服极限,而热应力对辊套表面的塑性变形影响也很小。因此,造成辊套表面局部塌陷的主要原因是长时间在高温作用下产生了蠕变。
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