淺析重軌軋疤缺陷原因及改進(jìn)措施

任世友

（河鋼邯鋼大型軋鋼廠，河北 邯鄲 056000）

近年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，高速重軌的生產(chǎn)技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，當(dāng)前普遍采用的是萬(wàn)能軋機(jī)技術(shù)，其工藝布置一般為：BD1-BD2-UR-E-UF。但是，在其生產(chǎn)過(guò)程中也存在著很多問(wèn)題與不足，尤其是軋疤缺陷的產(chǎn)生，影響了鋼軌的質(zhì)量。而且在連續(xù)生產(chǎn)階段，這種缺陷是很難發(fā)現(xiàn)的，很大程度上制約著鋼軌質(zhì)量的提高，進(jìn)而為列車的安全運(yùn)行埋下了隱患。因此，必須進(jìn)一步加強(qiáng)重軌軋疤缺陷原因以及改進(jìn)措施的研究。

1 鋼軌缺陷分析

在實(shí)際生產(chǎn)中，萬(wàn)能軋制技術(shù)有著非常多的優(yōu)勢(shì)，不僅產(chǎn)品精度高，所需的能耗也比較低，但是考慮到鋼軌的復(fù)雜生產(chǎn)流程，其中任何一個(gè)細(xì)節(jié)做的不到位都會(huì)造成缺陷的產(chǎn)生，進(jìn)而影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

1.1 結(jié)疤

結(jié)疤，是在生產(chǎn)過(guò)程中較容易產(chǎn)生的一類缺陷，由于表面有異物壓入進(jìn)而形成疤痕，其外部輪廓具有不規(guī)則性，且常常有多種不同的類型，出現(xiàn)的位置也不確定。研究發(fā)現(xiàn)，鑄坯缺陷是造成結(jié)疤的重要因素，因此，在具體的生產(chǎn)階段，不斷提升所使用材料的純凈度、改善鑄坯的表面質(zhì)量，可以有效避免結(jié)疤的產(chǎn)生。在進(jìn)行冶煉時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制雜物的進(jìn)入，并選取科學(xué)、合理的鑄造溫度以及澆注速度，并對(duì)產(chǎn)品的冷卻速率進(jìn)行很好的控制，以有效提高鑄坯的質(zhì)量。此外，通過(guò)對(duì)結(jié)疤的深入研究還發(fā)現(xiàn)，其與裂紋有著較為密切的關(guān)系。

1.2 軋痕

軋痕，也是生產(chǎn)過(guò)程中較為常見(jiàn)的一類缺陷，一般可分為以下兩種：一是，周期性軋痕，顧名思義，呈現(xiàn)出周期性的分布，所產(chǎn)生的軋痕在形狀上趨于一致。這類缺陷的產(chǎn)生，主要是因?yàn)樵谏A段出現(xiàn)了操作不當(dāng)，使得孔型老化過(guò)快，進(jìn)而形成了周期性軋痕。二是，非周期性軋痕，其產(chǎn)生于鋼軌的不同位置。這類缺陷的產(chǎn)生，主要是因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程中粘在軋輥等部位的金屬掉到了鋼軌表面，經(jīng)過(guò)多次碾壓而形成。軋件進(jìn)出孔型，與衛(wèi)板多次進(jìn)行接觸，在其表面就會(huì)累積下一定厚度的金屬層，再進(jìn)行軋制后，就會(huì)形成不同程度的軋痕。通過(guò)上述分析可以發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)不斷改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，嚴(yán)格按生產(chǎn)流程操作，以盡可能減少鋼軌缺陷的產(chǎn)生，提高鋼軌的最終質(zhì)量。

2 軋疤缺陷原因及特征分析

2.1 軋疤缺陷的原因

軋疤缺陷是影響重軌質(zhì)量的重要因素，其產(chǎn)生的原因主要是由于孔型腰部的輥臺(tái)過(guò)高，如果軋件存在一定的彎曲、變形，或是衛(wèi)板未能起到應(yīng)有的導(dǎo)向作用，就會(huì)在咬入階段對(duì)輥臺(tái)造成某種程度的沖擊，進(jìn)而導(dǎo)致軋疤缺陷的出現(xiàn)。比如，軋件在進(jìn)入U(xiǎn)F 成品孔型時(shí)，軋件端頭出現(xiàn)了輕微的彎曲、扭轉(zhuǎn)或是衛(wèi)板沒(méi)能起到應(yīng)有的作用，就會(huì)使得軋件沖撞軋輥，造成金屬滯留在相應(yīng)的區(qū)域，當(dāng)軋輥繼續(xù)向下旋轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)引發(fā)軋疤缺陷的產(chǎn)生。所以說(shuō)，導(dǎo)致軋疤缺陷的主要因素有：孔型、衛(wèi)板設(shè)計(jì)與安裝、軋件端頭彎曲等。在進(jìn)行衛(wèi)板的設(shè)計(jì)與安裝時(shí)，存在不規(guī)范的操作，就會(huì)產(chǎn)生一定程度的軋疤缺陷。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，腰部、底部衛(wèi)板的落差過(guò)小，會(huì)使得軋件在咬入之前出現(xiàn)歪斜。衛(wèi)板安裝操作時(shí)，不合理的操作會(huì)使得輥面露出太多，在咬入的某一瞬間，軋輥受到?jīng)_擊粘肉的可能性大增。

對(duì)于UF 軋機(jī)來(lái)說(shuō)，在咬入孔型的時(shí)候，如果所使用的衛(wèi)板在高度上有所不足，使得軋輥在某一方向上露出的過(guò)多；如果所使用的衛(wèi)板在水平方位的偏移有所不足，使得軋輥在軸向上的露出過(guò)多，這些都會(huì)增大沖擊而出現(xiàn)粘肉。所以說(shuō)，要想有效地控制軋疤缺陷，就要合理選擇衛(wèi)板的高度，并對(duì)其偏移量等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行有效地控制。

2.2 軋疤缺陷的特征

在形狀上，軋疤一般呈現(xiàn)出月牙形。但由不同孔型產(chǎn)生的軋疤，在很多方面會(huì)有著較大的差別。一方面，軋疤的周期長(zhǎng)度有所區(qū)別。因?yàn)楦鞯来蔚妮亸降葏?shù)是不完全相同的，最終產(chǎn)生的軋疤的周期長(zhǎng)度也不盡相同。另一方面，軋疤的形態(tài)特征有所區(qū)別。在BD2 軋機(jī)的第五孔咬入時(shí)，由于缺少了上衛(wèi)板的作用，使得咬入的波動(dòng)較大，往往是在重軌的上腰部產(chǎn)生軋疤。UR軋機(jī)在第一道軋制時(shí)，需要確保軋件的成功咬入，所以留出的空隙是比較大的，露出的面積也隨之大大增加，咬入過(guò)程中極容易對(duì)上輥造成沖擊，軋疤缺陷隨之出現(xiàn)。UF 軋機(jī)上，在實(shí)際的咬入過(guò)程中，腰部常常會(huì)受到上下衛(wèi)板的夾擊，往往會(huì)在孔型的下顎等位置形成沖擊粘肉，由于粘肉的程度有大有小，所引發(fā)的軋疤也就有長(zhǎng)有短。

3 軋疤缺陷改進(jìn)措施

3.1 孔型及軋件端頭平直度

對(duì)壓下規(guī)程進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整：在確保軋件尺寸固定的前提下，對(duì)萬(wàn)能軋機(jī)的壓下規(guī)程進(jìn)行一定程度的調(diào)整，以確保軋后的平直；對(duì)軋邊孔頭部孔型進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，以確保軋件通過(guò)軋機(jī)時(shí)的頭部壓力被控制在合理的范圍以內(nèi)；對(duì)萬(wàn)能軋機(jī)的橫向位置進(jìn)行調(diào)整，確保軋制線處于相同的水平線上；對(duì)軋機(jī)出口衛(wèi)板的裝設(shè)位置進(jìn)行調(diào)整，確保其與輥面的距離科學(xué)、合理，同時(shí)向操作側(cè)進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠?，以確保實(shí)現(xiàn)對(duì)中咬入。

3.2 衛(wèi)板設(shè)計(jì)及安裝

在實(shí)際安裝過(guò)程中，首先要給出規(guī)范化的衛(wèi)板安裝標(biāo)準(zhǔn)，確保衛(wèi)板的高度處于合理范圍內(nèi)，使得軋件可以較為精準(zhǔn)的進(jìn)入孔型。萬(wàn)能軋機(jī)的出口、入口衛(wèi)板，要根據(jù)需要進(jìn)行一定程度的偏移，以確保軋件不出現(xiàn)意外偏移，同時(shí)盡可能的降低沖擊孔型的概率。對(duì)衛(wèi)板的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，一是根據(jù)相應(yīng)的施工參數(shù)，對(duì)衛(wèi)板的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)；二是根據(jù)項(xiàng)目需要，在適當(dāng)位置增加衛(wèi)板。

4 結(jié) 語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，鐵路運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展對(duì)列車的安全性、穩(wěn)定性提出了更高的要求，作為影響列車行駛安全的重要因素，鋼軌質(zhì)量成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，軋疤缺陷會(huì)對(duì)鋼軌的質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，必須進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)軋疤缺陷原因的分析，并提出針對(duì)性的解決措施，從而有效提高重軌的整體質(zhì)量。