本發(fā)明涉及一種對(duì)冷軋支撐輥工作面進(jìn)行快速局部修磨的方法，特別適用于在現(xiàn)場快速確定裂紋深度和輥面局部修磨，屬于軋輥探傷與維修方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：目前冶金企業(yè)在處理冷軋支撐輥工作面局部剝落或裂紋的問題時(shí)，大多采用軋輥工作面整體修磨的方法，采用整體磨削消除輥面的局部缺陷是對(duì)軋輥的巨大浪費(fèi)，同時(shí)對(duì)軋輥進(jìn)行整體磨削不僅占用了磨床時(shí)間，造成各種輔料資源的巨大損耗，也容易造成支撐輥備輥?zhàn)鳂I(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)不暢。在軋輥維修工藝中，除了對(duì)軋輥整體進(jìn)行磨削修復(fù)外，局部修磨也是處理局部缺陷的常見方法。采用局部修磨首先需要確定輥面缺陷的形狀和深度，然后確定局部修磨的尺寸和形狀。目前，對(duì)于冷軋支撐輥維修時(shí)應(yīng)該如何掌握局部修磨的尺寸和形狀，行業(yè)內(nèi)沒有明確認(rèn)定，而確定輥面缺陷的形狀和深度是采用滲透探傷的方法，但是現(xiàn)有的滲透探傷方法只能判定輥面是否存在裂紋，以及顯示裂紋的長度、寬度和形狀，而不能確定裂紋的深度，因此給采用局部修磨造成很大難度，也無法保證修磨的質(zhì)量，影響軋輥上機(jī)后的正常使用。迄今為止，在軋輥表面缺陷維修中，整體磨削工藝會(huì)造成軋輥的浪費(fèi)，局部修磨又存在難以保證質(zhì)量的問題，因此如何對(duì)軋輥表面缺陷進(jìn)行合理、高效的維修處理成為一直沒有解決的難題，亟待技術(shù)人員突破常規(guī)，找到有效的解決方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種對(duì)冷軋支撐輥工作面進(jìn)行局部修磨的方法，這種局部修磨方法針對(duì)冷軋支撐輥輥面的局部缺陷，可以解決輥面裂紋深度快速測量，并可以為局部修磨確定所需遵循的尺寸與形狀，保證修磨的質(zhì)量。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種對(duì)冷軋支撐輥工作面進(jìn)行局部修磨的方法，它采用以下步驟進(jìn)行：步驟一確定輥面裂紋深度a.在輥面表面噴涂滲透劑，滲透劑滲入表面開口缺陷，對(duì)輥面表面進(jìn)行清洗，使表面多余滲透劑除去，而缺陷中的滲透劑保留，再噴涂顯像劑，在噴涂顯像劑后2-5分鐘內(nèi)觀察裂紋圖案；b.根據(jù)顯像出的裂紋的寬度判斷裂紋的深度，判斷標(biāo)準(zhǔn)如下：裂紋的寬度為0.5mm以下，裂紋的深度為0-1mm之間；裂紋的寬度在0.5-1mm之間，裂紋的深度為1-1.5mm之間；裂紋的寬度在1-1.5mm之間，裂紋的深度為1.5-4mm之間；裂紋的寬度在1.5-2mm之間，裂紋的深度為4-4.5mm之間；裂紋的寬度大于2mm，裂紋的深度大于4.5mm；步驟二確定局部修磨的尺寸及形狀通過步驟一確定裂紋的長度、寬度和深度后，確定局部修磨的尺寸及形狀，局部修磨為規(guī)則的圓弧形凹坑，凹坑直徑大于裂紋的長度，凹坑深度大于裂紋的深度，凹坑深度與凹坑直徑的關(guān)系應(yīng)滿足以下關(guān)系式：，其中h為凹坑深度，l為凹坑直徑。步驟三進(jìn)行局部修磨計(jì)算出修磨尺寸后，在輥面畫出修磨的范圍，進(jìn)行修磨，打磨到預(yù)計(jì)深度后，需用滲透探傷，確定裂紋被磨削干凈，最后進(jìn)行細(xì)節(jié)處理，修磨凹坑內(nèi)部和邊部應(yīng)是平滑過渡的曲面，不能有尖銳棱角。上述對(duì)冷軋支撐輥工作面進(jìn)行局部修磨的方法，所述步驟一中根據(jù)顯像出的裂紋的寬度判斷裂紋的深度時(shí)，在每一個(gè)裂紋寬度范圍內(nèi)，裂紋的深度隨著滲透劑顏色的加深而增加。上述對(duì)冷軋支撐輥工作面進(jìn)行局部修磨的方法，所述步驟二中確定凹坑深度與凹坑直徑的關(guān)系還要滿足以下要求：支撐輥修磨凹坑在支撐輥軸向的曲率應(yīng)大于相應(yīng)部位中間輥的cvc曲率，并滿足以下關(guān)系式：，其中r1為中間輥的cvc曲率半徑。上述對(duì)冷軋支撐輥工作面進(jìn)行局部修磨的方法，所述步驟二中確定凹坑深度與凹坑直徑的關(guān)系還要滿足以下要求：支撐輥修磨凹坑在支撐輥徑向的曲率應(yīng)大于縱向視圖的中間輥的曲率，并滿足以下關(guān)系式：，其中d為中間輥的直徑；上述對(duì)冷軋支撐輥工作面進(jìn)行局部修磨的方法，所述步驟二中確定凹坑深度與凹坑直徑的關(guān)系還要滿足以下要求：在軋制力的作用下，中間輥的彎曲撓度y小于修磨凹坑深度h，并滿足以下關(guān)系式：，其中q為均布軋制力，e為軋輥彈性模量，i為軋輥截面慣性矩。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過滲透劑對(duì)軋輥裂紋進(jìn)行噴涂后顯像，根據(jù)裂紋圖像顯示的裂紋的寬度和顏色確定裂紋的深度，然后通過公式計(jì)算出修磨凹坑直徑和深度，為局部修磨軋輥提供了快速、有效的方法。本發(fā)明突破了常規(guī)的技術(shù)方案，創(chuàng)造性提出了一種僅利用滲透劑就能夠確定裂紋深度的方法，同時(shí)創(chuàng)造性地為修磨凹坑提供了確定尺寸與形狀要求的計(jì)算公式，大大提高了冷軋支撐輥的修磨效率，有效降低了輥耗和軋輥修復(fù)成本。本發(fā)明的局部修磨方法工具易得、操作簡便、成本低廉，修復(fù)后軋輥具有良好的穩(wěn)定性與可靠性，是一種簡便、高效處理冷軋支撐輥工作面局部缺陷的方法，特別適用于生產(chǎn)單位在現(xiàn)場對(duì)冷軋支撐輥進(jìn)行修磨處理，在行業(yè)內(nèi)有極好的推廣使用價(jià)值。附圖說明圖1是軋輥輥面修磨凹坑直徑與深度示意圖；圖2是軋輥軸向視圖與局部放大圖；圖3是軋輥縱向視圖與局部放大圖；圖4是修磨凹坑部位中間輥的受力分析和撓曲變形示意圖。圖中標(biāo)記如下：中間輥1、支撐輥2、凹坑3、凹坑深度h、凹坑直徑l、中間輥cvc曲率半徑r1、凹坑的曲率半徑r2、中間輥直徑d、中間輥彎曲撓度y、均布軋制力q。具體實(shí)施方式本發(fā)明的支撐輥工作面快速局部修磨法的實(shí)施步驟為：（1）利用滲透探傷確定裂紋深度；（2）確定局部修磨的尺寸及形狀；（3）進(jìn)行輥面修磨。步驟一利用滲透探傷確定裂紋深度冷軋支撐輥在外力的作用下產(chǎn)生的裂紋。發(fā)生軋制事故時(shí)，軋輥之間的接觸應(yīng)力突然增大，或者帶鋼卷入，造成支撐輥表面裂紋。通過觀察冷軋支撐輥裂紋狀態(tài)，總結(jié)滲透探傷圖譜規(guī)律，創(chuàng)造性提供一種裂紋深度判斷方法。滲透探傷的原理是利用毛細(xì)管現(xiàn)象使?jié)B透劑滲入表面開口缺陷，經(jīng)清洗使表面多余滲透劑除去，而使缺陷中的滲透劑保留，再利用顯像劑的毛細(xì)管作用吸附出缺陷內(nèi)余留滲透劑，而達(dá)到檢驗(yàn)缺陷的目的。本方法需要在噴涂顯像劑后2-5分鐘內(nèi)觀察裂紋圖案。裂紋圖案特征與裂紋中余留滲透劑的多少有關(guān)。隨著裂紋深度的加深，裂紋中余留滲透劑對(duì)裂紋深度的反應(yīng)準(zhǔn)確性逐漸降低。裂紋線條寬度可分為：0.5mm、1mm、1.5mm、2mm和＞2mm的5個(gè)范圍，不同寬度范圍內(nèi)的裂紋對(duì)應(yīng)不同的裂紋深度：裂紋的寬度為0.5mm以下，裂紋的深度為0-1mm之間；裂紋的寬度在0.5-1mm之間，裂紋的深度為1-1.5mm之間；裂紋的寬度在1-1.5mm之間，裂紋的深度為1.5-4mm之間；裂紋的寬度在1.5-2mm之間，裂紋的深度為4-4.5mm之間；裂紋的寬度大于2mm，裂紋的深度大于4.5mm；同時(shí)，通過滲透劑顯像后的裂紋線條顏色可分為淺紫色、紫色、深紫色三個(gè)層次，結(jié)合裂紋寬度和顯像顏色可以更加精細(xì)地判斷裂紋的深度，具體見下表。裂紋深度的判斷方法為：線條寬度/mm線條顏色裂紋深度/mm0.5淺紫色0.50.5紫色11淺紫色11紫色1.51.5淺紫色1.51.5紫色3.51.5深紫色42深紫色4.5＞2深紫色＞5上述支撐輥不同深度的裂紋所對(duì)應(yīng)的裂紋圖案規(guī)律，裂紋深度在0-4.5mm范圍內(nèi)的準(zhǔn)確性高。步驟二確定局部修磨凹坑的尺寸與形狀本發(fā)明創(chuàng)造性提供了一種帶有明確尺寸與形狀要求的局部修磨法，可保證局部修磨后軋輥的正常使用，要求如下：圖1顯示，要求1：修磨凹坑截面形狀必須為平滑過渡的圓弧，凹坑深度h與凹坑直徑l的關(guān)系應(yīng)滿足：。圖2顯示，要求2：軋輥的軸向視圖中，中間輥1具有cvc曲線，支撐輥2修磨凹坑3部位的曲率應(yīng)大于相應(yīng)部位中間輥1的cvc曲率。計(jì)算公式為：圖3顯示，要求3：軋輥徑向視圖中，修磨凹坑3的截面曲率應(yīng)大于縱向視圖里中間輥1的曲率。計(jì)算公式為：。圖4顯示，要求4：在軋制力的作用下，中間輥1的彎曲撓度y不應(yīng)大于修磨凹坑3的深度h，滿足，其中q為均布軋制力，e為軋輥彈性模量，i為軋輥截面慣性矩。步驟三局部修磨冷軋支撐輥局部修磨的工具為：滲透探傷劑、拋光機(jī)、深度卡尺、直尺和粉筆。計(jì)算出修磨尺寸后，在輥面畫出修磨的范圍。打磨到預(yù)計(jì)深度后，需用滲透探傷，確定裂紋被磨削干凈。最后進(jìn)行細(xì)節(jié)處理，修磨凹坑內(nèi)部和邊部應(yīng)是平滑過渡的曲面，不能有尖銳棱角。在現(xiàn)場中，采用該方法處理的冷軋支撐輥，修磨凹坑直徑l最大為150mm。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施如下：裂紋深度為4mm，長度為30mm，該處中間輥cvc曲率半徑r1為3.05e5mm，中間輥直徑d為510mm，支撐輥長度為1780mm。修磨凹坑深度h>4mm，凹坑直徑長度l>30mm，同時(shí)還應(yīng)滿足以下要求：、、、若修磨凹坑直徑l定為50mm，深度h應(yīng)滿足1.3mm<h<25mm。該處裂紋的深度為4mm，所以該處裂紋最后的修磨深度應(yīng)在5mm<h<25mm的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12