渦流探傷培訓(xùn)

軋輥缺陷的形成原因2制造原因軋鋼事故軋輥管理軋輥制造缺陷3碳化物聚集形成亮斑剝落輥身硬度不均勻氣孔或夾渣軋輥成分不同

軋輥熱處理不當材質(zhì)疏松和空洞軋鋼事故造成的缺陷4軋輥受力不均勻（DS和OS壓力不同）疊軋事故軋輥驟熱驟冷卡鋼堆鋼事故軋輥冷卻不均勻（水嘴阻塞）冷卻水不足帶鋼打滑軋輥管理造成的缺陷5軋制時間過長或軋制力過大，產(chǎn)生疲勞裂紋磨削時沒有將熱裂紋去除干凈磨削時冷卻水不足，造成輥面燒傷供油不足/潤滑不良，造成托肩局部受熱裂紋的分類及處理原則6軋輥裂紋可分為機械裂紋和非機械裂紋。機械裂紋一般指：生產(chǎn)過程中由于異物（螺絲、氧化鐵皮等）壓入、卡鋼、軋斷粘鋼、甩尾事故等造成的裂紋。非機械裂紋一般指：由于冷卻不均勻、冷卻水流量太低或來料溫度過高等造成軋輥表面產(chǎn)生熱裂紋。裂紋的處理：對裂紋的處理必須視裂紋的性質(zhì)而定。機械裂紋無論大小，對軋輥都是有害的?！锉仨毮ハ鞲蓛簦荒芤詼u流判定的門檻值來判定。高鉻球墨鑄鐵軋輥、高速鋼軋輥的輥面有均勻微小的熱裂紋或二次微裂紋可以存在不必磨削干凈，但嚴重的熱裂紋必須磨到微小的熱裂紋。常見無損檢測方法渦流探傷法

ET

*超聲波探傷法UT*液體 透探傷法PT*磁粉探傷法MT*目視探傷法VT*射線探傷法RT中子射線探傷法NRT透探傷法LT聲波發(fā)射探傷法AE熱紅外線探傷法TIR7渦流檢測的原理8渦流探傷是由交流電流產(chǎn)生的交變磁場作用于待探傷的導(dǎo)電材料，感應(yīng)出電渦流。如果材料中有缺陷，它將干擾所產(chǎn)生的電渦流，即形成干擾信號。用渦流探傷儀檢測出其干擾信號，就可知道缺陷的狀況。影響渦流的因素很多，即是說渦流中載有豐富的信號，這些信號與材料的很多因素有關(guān)。渦流探傷的顯著特點是對導(dǎo)電材料就能起作用，而不一定是鐵磁材料，但對鐵磁材料的效果較差（軋輥材質(zhì)屬于鐵磁材料）。其次，待探工件表面的光潔度、平整度、邊介等對渦流探傷都有較大影響，因此常將渦流探傷用于形狀較規(guī)則、表面較光潔的銅管等非鐵磁性工件探傷。在在被被檢檢測測物物體體的的附附近近放放置置一一個個交交流流變變化化的的磁磁場場-由由螺螺旋旋線線圈圈通通入入交交流流電電,(即即”渦渦流流線線圈圈”的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu))產(chǎn)產(chǎn)生生這這樣樣的的磁磁場場.其其物物理理原原理理如如同同于于一一個個變變壓壓器器:“渦渦流流線線圈圈”相相當當于于變變壓壓器器的的“初初級級線線圈圈”,“被被檢檢測測物物體體”相相當當于于變變壓壓器器的的”次次級級線線圈圈”這這樣樣在在“次次級級線線圈圈”也也就就是是“被被檢檢測測物物體體”里里產(chǎn)產(chǎn)生生的的電電流流就就被被稱稱之之為為“渦渦流流”。。金屬物體9在金屬物體中產(chǎn)生渦流交流電產(chǎn)生交變磁場線圈與金屬物體之間有間隙渦流檢測的原理線圈通入交流電一一旦旦線線圈圈在在被被測測物物體體表表面面移移動動(反反之之亦亦然然)且且間間隙隙保保持持恒恒定定有有如如下下4種種不不同同情情況況可可能能發(fā)發(fā)生生：：1.無無缺缺陷陷2.裂裂紋紋3.軟軟點點4.磁磁性性探探傷傷儀儀通通過過濾濾波波把把裂裂紋紋信信號號和和軟軟點點信信號號分分開開。。渦流檢測的原理10渦流檢測的原理1、由交流磁場感應(yīng)出的弱電流；2、軋輥表面損傷阻礙了渦流；3、通過檢測渦流電場的變化，從而找出裂紋和軟點。11渦流檢測的原理ET: 渦流檢測的特點：優(yōu)點:可以檢測表面開口裂紋,可以檢測軟點.對軋輥表面的質(zhì)量要求低,不受水,油污的干擾.可以邊磨削邊探傷，提高磨削的效率.缺點:只能探軋輥表面裂紋,不能探軋輥內(nèi)部深層裂紋只能顯示裂紋的相對嚴重程度.不能顯示裂紋的具體 深度。軋輥表面如果有磁性會對探傷的結(jié)果產(chǎn)生干擾.注:以上的優(yōu)缺點是渦流探傷原理(電磁感應(yīng)原理)特性所決定的,因此所有的渦流探傷儀都存在這些特性。12注注意意：：渦渦流流檢檢測測的的是是缺缺陷陷的的相相對對嚴嚴重重程程度度；；缺缺陷陷的的深深度度無無法法被被探探測測。。例例如如：：上上圖圖兩兩種種裂裂紋紋通通過過渦渦流流檢檢測測，，顯顯示示的的結(jié)結(jié)果果數(shù)數(shù)值值可可能能相相同同，，但但不不表表示示這這兩兩種種裂裂紋紋的的深深度度或或長長度度完完全全一一致致．．LISMAR探探傷傷儀儀的的特特點點：：采采用用的的是是4mm直直徑徑的的6個個渦渦流流線線圈圈組組合合的的探探頭頭.探探頭頭有有效效寬寬度度為為24mm

可可檢檢測測裂裂紋紋的的深深度度從從軋軋輥輥表表面面0~3毫毫米米,可可檢檢測測的的最最小小裂裂紋紋尺尺寸寸:0.1mm寬寬x

10

mm長長.渦流檢測的特點13磨磨床床機機載載探探傷傷儀儀掃掃描描模模式式:１１．．優(yōu)優(yōu)化化掃掃描描:探探頭頭移移動動一一個個行行程程完完全全覆覆蓋蓋整整個個軋軋輥輥表表面面（（完完全全探探））。。２２．．多多次次掃掃描描:探探頭頭移移動動多多個個行行程程,覆覆蓋蓋整整個個軋軋輥輥表表面面-僅僅適適用用于于渦渦流流探探頭頭（（邊邊磨磨邊邊探探））。。渦渦流流線線圈圈與與軋軋輥輥之之間間的的距距離離被被稱稱為為間間隙隙。?！铩镩g間隙隙的的細細微微的的變變化化影影響響到到探探傷傷的的結(jié)結(jié)果果，，在在探探傷傷過過程程中中,間間隙隙必必須須保保持持恒恒定定。。在在探探傷傷過過程程中中,不不論論輥輥形形如如何何變變化化,探探傷傷儀儀探探頭頭與與軋軋輥輥表表面面的的距距離離始始終終保保持持不不變變,在在0.5mm左左右右.渦流檢測常見問題14渦流自動檢測應(yīng)用于磨床在線對軋輥檢測的局限性主要由以下幾方面造成：1、渦流探傷儀的檢測頻率造成個別（裂紋）缺陷漏探；2、探頭的設(shè)置不當引起的（裂紋）缺陷漏探；3、對缺陷開展線的認識誤區(qū)造成（裂紋）缺陷放行；4、軋輥材質(zhì)對渦流檢測靈敏度的影響。π渦流檢測常見問題15為確保檢測結(jié)果的準確，需要對軋輥轉(zhuǎn)速進行設(shè)定通常：渦流探傷最大表面線速度為:2.5

m/s.實際推薦線速度:1.5

m/s計算方法如下：(1.5m/s*60)/（π*軋輥直徑）2250線：F1-F4工作輥直徑850~765mm，轉(zhuǎn)速34—37rpm。F5-F7工作輥直徑700~630mm，轉(zhuǎn)速41—45rpm。1580線：F1-F4工作輥直徑800~710mm，轉(zhuǎn)速36~40rpm。F5-F7工作輥直徑700~625mm，轉(zhuǎn)度41~46rpm。渦流檢測結(jié)果的判斷—軸測圖裂紋軟點磁性顯示裂紋/軟點的最大值位置和角度16渦流檢測結(jié)果的判斷—展開圖紅色表示渦流檢測到的裂紋藍色表示渦流檢測到的軟點17渦流檢測常見問題一：誤報現(xiàn)象18產(chǎn)生原因：1、軋輥金相組織的影響?！叭绻粰z測部位的金相組織的石墨呈現(xiàn)粗片狀，或碳化物也是有規(guī)則的平行排列的粗大條狀碳化物，及碳化物分布不均勻聚集”在檢測中會產(chǎn)生異常波?！叭绻粰z測軋輥的金相組織中石墨呈均勻分布的球狀石墨和無方向性的細小均勻分布的碳化物”在檢測中則不會產(chǎn)生異常波。無限冷硬軋輥在制造中進行改進：碳化物變小而且分布均勻，石墨呈現(xiàn)均勻分布形態(tài)。所以在很大程度上能夠避免誤判引起的異常波。誤報現(xiàn)象19綠色為磁性信號、藍色為軟點信號、紅色為異常缺陷信號。誤報現(xiàn)象2、磁性的干擾?！霸跍u流檢測的異常波部位，發(fā)現(xiàn)該部位帶有磁性。對軋輥進行消磁，然后再進行檢測，此時該部位的異常波消失或增大?！贝判詫z測信號的影響：例1：如左圖，軋輥在未消磁前，渦流探傷發(fā)現(xiàn)一片帶有磁性的軟點和異常缺陷信號；通過對整個軋輥檢測面進行消磁后再進行渦流檢測，此時原來帶有磁性的軟點和異常缺陷信號消失，只有一處異常缺陷信號。結(jié)論：“磁性的存在影響了軟點和異常缺陷信號的幅值”。20綠色為磁性信號、藍色為軟點信號、紅色為異常缺陷信號。誤報現(xiàn)象例2：如左圖，軋輥在進行渦流檢測時沒有磁性信號，發(fā)現(xiàn)多處的異常缺陷信號和一個軟點信號；通過對整個軋輥檢測面進行消磁后再進行渦流檢測，此時原先的異常缺陷信號消失，軟點信號增多，軟點信號波幅值比消磁前略大。結(jié)論：“消磁產(chǎn)生的負向磁對軟點和異常缺陷信號也有一定的影響”。21綠色為磁性信號、藍色為軟點信號、紅色為異常缺陷信號。誤報現(xiàn)象例3：（左圖）軋輥在未消磁前，渦流探傷發(fā)現(xiàn)邊部有磁性的軟點和異常缺陷信號，其他部位有多處磁性信號。（右圖）通過對整個軋輥檢測面進行消磁后再進行渦流檢測，此時原先的磁性信號消失，在中部出現(xiàn)異常缺陷信號。結(jié)論：“磁性的存在影響了異常缺陷信號幅值”。通過上述三個案例，得出結(jié)論“渦流的檢測必須在無磁性的情況下進行，避免由于誤信號的原因造成誤判”。22渦流檢測就是運用電磁感應(yīng)原理，將正弦波電流激勵探頭線圈，當探頭接近金屬表面時，線圈周圍的交變磁場在金屬表面產(chǎn)生的感應(yīng)電流（由于感應(yīng)電流的流向是以線圈為中心的同心圓形，形似漩渦）稱為渦流。渦流產(chǎn)生相同頻率的磁場，又反射到探頭線圈，形成對金屬表面的檢測。當遇到缺陷或材質(zhì)等變化時，渦流產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化，通過渦流檢測儀器測量出這種變化量就能鑒別金屬表面有無缺陷或其它物理性質(zhì)變化。裂紋對渦流檢測而言，產(chǎn)生的頻率有高頻也有低頻。大部分的裂紋對渦流呈現(xiàn)為高頻信號，其特點為窄且幅度較高，很容易被檢測出來。但也有極少部分的裂紋對渦流呈現(xiàn)為低頻信號—幅度很低且較寬，此時檢測顯示為較大的軟點。由于影響渦流的因素很多，如探頭線圈與被測材料的耦合程度，被測材料的電導(dǎo)率、導(dǎo)磁率，以及缺陷形態(tài)等。因此，對于卡鋼、粘鋼、嚴重甩尾等事故的軋輥，對于已知缺陷部位要進行磁粉檢測，以確保上機軋輥無缺陷。渦流檢測常見問題二：漏報現(xiàn)象所謂“漏報現(xiàn)象”就是通過渦流檢測沒有發(fā)現(xiàn)軋輥表面潛在的缺陷，從而引發(fā)剝落事故。通常包括以下兩種情況：第一種，事故軋輥的渦流檢測數(shù)據(jù)顯示正常無裂紋缺陷；第二種，渦流檢測圖中顯示有微小幅度的異常缺陷波，但遠遠低于渦流缺陷判定的門檻值，所以確認為草狀波或無害波。產(chǎn)生原因：23綠色為磁性信號、藍色為軟點信號、紅色為異常缺陷信號。漏報現(xiàn)象示例：實驗軋輥上有一長度為50mm的裂紋，在磨床上邊磨邊探，裂紋長度從50mm逐步縮小到16mm之前，渦流檢測顯示有明顯的裂紋和軟點信號。但裂紋長度磨到約15mm時，渦流檢測顯示該區(qū)域除了有軟點以外，裂紋正常。結(jié)論：渦流檢測有時也會“撒謊”?。?！24上圖為軸測圖，下圖為展開圖。從圖中可以明顯看到堆鋼事故的發(fā)生部位，及裂紋的殘留情況。處理辦法：根本不用考慮，繼續(xù)磨削，直到渦流探傷的結(jié)果正常。如果有時間可以讓探傷工復(fù)檢一下，沒時間可以直接上機使用。事故案例（1）：典型的堆鋼輥1580工作輥2I4009發(fā)生堆鋼事故，磨削去除0.6mm左右渦流探傷結(jié)果如下：25說明：從軸測圖來看，渦流探傷的結(jié)果基本正常，可以上機使用了。但探傷工用表面波探傷儀復(fù)檢后卻通知，再去除1mm。這是為什么呢？我們不妨換個角度再看看渦流探傷的結(jié)果。典型案例（2）：堆鋼輥的處理1580工作輥2X4126磨削完成后的軸測圖如下：26典型案例（2）：堆鋼輥的處理左圖為展開圖，右圖為3D示意圖。從圖中可以看出，堆鋼部位的輥面依然殘留裂紋，與表面波復(fù)檢的結(jié)果相吻合。處理辦法：繼續(xù)磨削，直到渦流探傷的結(jié)果合格。272250線F5工作輥1X5196下機后發(fā)現(xiàn)：傳動側(cè)崩邊，輥身壓痕，用手撫摸能夠感覺得到。上機磨削后進行渦流探傷，軸測圖如左圖，展開圖如右圖。處理方法：在確認輥身裂紋為機械裂紋后，要把握這樣的原則“斬草除根”，務(wù)必將裂紋去除干凈，無需反復(fù)進行找探傷工進行確認。直到渦流探傷合格后，再找探傷工復(fù)檢一下。典型案例（4）工作輥機械損傷29典型案例（5）支承輥機械損傷上圖為支承輥1N6008在2月29日拍攝的照片。從展開圖中可以看出，裂紋沿軋輥圓周方向呈帶狀分布?？梢猿醪脚袛嘣驗椋涸谲堉七^程中甩尾，造成工作輥表面粘鋼，工作輥和支承輥之間碾壓，在支承輥上形成機械裂紋。30典型案例（6）探傷異常的軋輥這兩張照片是2012年

4月7日拍攝的，工作輥1X4133的探傷圖。從軸測圖看，裂紋深

度高于門檻值；從展

開圖看，裂紋沿輥身

圓周方向呈帶狀分布。初步分析裂紋的形成

原因：由于個別冷卻

水嘴堵塞，造成輥面

不均勻冷卻而形成熱

裂紋。處理辦法：增加磨削去除量。但增加磨削量，沒有能夠改變探傷檢測結(jié)果。而后通過表面波進行復(fù)檢，在輥面上沒有發(fā)現(xiàn)裂紋。31分別調(diào)取3月31日、4月2日、4月3日的探傷圖進行比較，我們發(fā)現(xiàn)探傷高點基本處于同一部位。由此可判定：工作輥1X4133渦流探傷異常可能是軋輥材質(zhì)的原因。對于此類軋輥，我們要特別關(guān)注，千萬不能麻痹大意！??！如果在軋制過程中出現(xiàn)其他損傷（機械裂紋和熱裂紋），很可能會“蒙混過關(guān)”，造成重大軋制事故。在P2和P4圖中，我們看到：在探傷展開圖中殘留著很明顯的螺旋紋。這說明輥面粗糙度影響著探傷結(jié)果，為減少誤判現(xiàn)象，探傷要在精磨階段進行。1X4133工作輥4月2日探傷圖1X4133工作輥3月31日探傷圖1X4133工作輥4月3日探傷圖32典型案例（6）P1探傷異常的軋輥P2P3P4P5P6渦流探傷注意事項1、探頭的清潔。渦流探頭要保持清潔，要求每班清理一次：用柔軟的抹布蘸清水輕輕擦拭探頭表面，并仔細觀察探頭表面的磨損情況。注意：探頭表面附著砂輪泥、氧化鐵屑等雜物會影響探傷結(jié)果；探頭表面磨損嚴重、線圈外露會影響探傷結(jié)果。2、軋輥表面規(guī)矩。軋輥表面不規(guī)矩會影響探傷結(jié)果或損壞探頭。對于軋輥表面的粘鋼，一定要將附著物清除干凈再進行探傷。在瓦德里希磨床和赫克利斯磨床上，渦流探頭和軋輥之間的間隙是固

定的。為避免輥面不規(guī)矩造成探頭磨損，可先用砂輪粗磨幾個道次，將輥面的高點去除以后再進行探傷。LISMAR探傷儀，探頭和軋輥之間的間隙是可調(diào)的，在粗磨階段不應(yīng)選擇邊磨邊探。“邊磨邊探”應(yīng)在粗磨之后進行。在粗磨中，Z軸的行進速度比較快，磨削去除量比較大，輥面殘留的刀痕較深，磨粒劃傷較多，渦流探傷很容易出現(xiàn)誤信號。進入精磨階段以后，應(yīng)適當減少冷卻