专利名称：一种支撑辊辊颈无损探伤方法
技术领域：
本发明涉及热连轧钢带轧制领域，具体地讲，涉及ー种支撑辊辊颈无损探伤方法。
背景技术：
热轧支承辊作为轧钢生产的重要备件，具有使用周期长、単体造价高、轧制受カ大的特点。但因为辊颈R部位处于密封圈外围，在使用过程中承受冷却水的冲刷和油膜油的加热，该部位锈蚀严重。支承辊作为从动辊，本身不承受扭矩。但辊颈部位为支承辊粗大的辊身至辊颈油膜轴承的变径部位，支承辊辊颈部位承受交变剪切应カ的反复作用，作为轧钢过程中的最大受カ部位，在使用过程中，因为辊颈表面的化学腐蚀和应力侵蚀相结合，从而导致该部位的产生裂纹，并在后续的使用过程中迅速扩展。据调查，95%以上的支承辊失效断裂部位发生在辊颈部位。所以，如何能尽早的发现该部位的裂纹并对裂纹的危害程度进行检测，尤为重要。 现有的检测技木，是采用横波扫查或者轴向纵波穿透的方式来检测辊颈裂纹。由于探头盲区的存在，该方法检测灵敏度差，且无法对裂纹位置、裂纹深度进行准确定位。无法对裂纹危害程度进行准确的评估。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供ー种支撑辊辊颈无损探伤方法，在裂纹初期阶段即可发现辊颈的裂纹，并且可对裂纹进行精确定位和危害评估。本发明采用如下技术方案实现发明目的
ー种支撑辊辊颈无损探伤方法，其特征在于，包括如下步骤
(1)辊颈打磨对辊颈部位进行初步的打磨，抛除辊颈表面的锈蚀，并使用砂纸进行抛光，使辊颈R部位的表面的光洁度达到RaO. 2 ；
(2)表面波检测使用小尺寸晶片表面波探头检测辊颈部位，如果表面波扫查存在异常回波区域，对异常回波区域进行标记；
(3)磁粉检测对异常回波区域进行湿法连续磁粉探伤，使用直流磁轭和黒色 磁悬液，对待探区域进行轴向和周向两个方向的磁化，对磁痕显示区域进行标记；
(4)着色检测对磁痕显示区域使用水溶性着色探伤剂进行清洗、滲透、显影，滲透及显影时间依据环境温度进行调整，如果磁痕部位经着色探伤确认存在表面开ロ裂纹，则需要进行下一歩的危害评估，反之，可以不予记录；
(5)裂纹测深对于确认为是表面裂纹的部位，使用小晶片尺寸的斜探头进行裂纹测深。作为对本技术方案的进ー步限定，包括如下步骤
所述步骤(2)包括如下步骤
(2. I)将探头放置在距离辊颈R部位右侧边IOOmm的辊径锥度部位，探头沿辊颈周向移动，探头移动速度< 120mm/s ；(2. 2)使探头发出的超声波声束平行于辊颈轴向，面向辊面端进行表面波扫查，扫查时探头需向左右方向进行30°倾角的左右摆动；
(2. 3)扫查过程中，以距离探头近端辊面边部的回波作为基准底波，扫查灵敏度以辊面边部回波至满屏高度80%并增加12dB，底波前回波高于20%的异常反射波需要进行记录，记录异常反射波的位置和次数；
(2. 4)如果表面波扫查存在异常发射波，表面波检测易受待检测区域表面油污干扰的特性，使用手指蘸油在检测区域内滑动，通过移动手指位置使得干扰回波与异常发射波重合，从而可以确定辊颈异常回波区域的位置，并对异常回波区域进行标记。作为对本技术方案的进ー步限定，包括如下步骤
所述步骤(3)包括如下步骤
(3. I)首先，清洁异常回波区域，要求异常回波区域无油污；
(3. 2)待检异常回波区域置于磁轭两极之间，磁粉探伤时磁轭的两极间距不得大于50mm,在两极与棍颈接触后接通电源建立磁场进行磁化；
(3. 3)在磁化的同时向两极之间区域喷涂黑色磁悬液，并在磁悬液喷涂后点动磁轭开关进行间断磁化；
(3. 4)观察磁化区域是否有磁痕显示，如果有磁痕显示，对有磁痕显示的区域在辊颈上进行标记；
(3. 5)将磁轭两极旋转90°再依照步骤(3. I) 一(3. 4)进行磁粉检测，如裂纹周向长度过大，一次磁粉探伤无法完全显示裂纹时，需沿辊颈周向继续进行磁粉探伤，直至裂纹显示完整为止，相邻两次磁化周向间距不得大于50mm。作为对本技术方案的进ー步限定，所述步骤(4)包括如下步骤
(4. I)将磁痕显示的区域表面油污清理干净；
(4. 2)使用清洗剂进行喷涂，待表面的清洗剂自然干燥后，使用着色剂进行着色，在25°C室温下，需进行15分钟着色；
(4. 3)着色完成后，将清洗剂喷涂至干净的布上，沿同一方向擦拭将着色剂清理干净，以目视检测区域不可见着色剂为准；
(4. 4)距离磁痕显示的区域200-300mm处，与表面呈30°角均匀喷涂显影剂，显影剂喷涂完毕后10分钟观察是否存在显影痕迹，如果磁痕显示区域经着色探伤后也存在显影痕迹，则可确认为表面裂纹，否则为误报，可以排除为表面开ロ裂纹。作为对本技术方案的进ー步限定，所述步骤(5)包括如下步骤
(5. I)在确认表面开ロ裂纹的位置，需要先将探头前部比照辊颈的弧度进行修磨，以保证在裂纹测深时探头可以完全贴合在辊颈裂纹处；
(5. 2)在辊颈裂纹位置涂抹粘度较大的耦合剂，保证裂纹測深时的耦合效果；(5. 3)依照探头AGC曲线进行測深。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是本发明对辊颈R部位进行裂纹检测，可以将裂纹检测的灵敏度提高至0.01mm，并可以有效的避免辊颈R部位的补焊所造成的误报。同时，对辊颈裂纹的深度进行精确测量及危害评估，对支撑辊的安全使用意义重大。


图I为本发明表面波扫查方向示意图。图2为本发明无损探伤的流程图。图中，I、辊面边部，2、辊颈R部位，3、探头，4、探头移动方向、5、辊身。
具体实施例方式下面结合附图和优选实施例对本发明作更进一歩的详细描述。參见图I、图2，ー种支撑辊辊颈无损探伤方法，包括如下步骤
(1)辊颈打磨对辊颈部位进行初步的打磨，抛除辊颈表面的锈蚀，并使用砂纸进行抛光，使辊颈R部位的表面的光洁度达到RaO. 2 ；
(2)表面波检测使用小尺寸晶片表面波探头检测辊颈部位，如果表面波扫查存在异常回波区域，对异常回波区域进行标记；
(3)磁粉检测对异常回波区域进行湿法连续磁粉探伤，使用直流磁轭和黒色 磁悬液，对待探区域进行轴向和周向两个方向的磁化，对磁痕显示区域进行标记；
(4)着色检测对磁痕显示区域使用水溶性着色探伤剂进行清洗、滲透、显影，滲透及显影时间依据环境温度进行调整，如果磁痕部位经着色探伤确认存在表面开ロ裂纹，则需要进行下一歩的危害评估，反之，可以不予记录；
(5)裂纹测深对于确认为是表面裂纹的部位，使用小晶片尺寸的斜探头进行裂纹测深。包括如下步骤
所述步骤(2)包括如下步骤
(2. I)将探头放置在距离辊颈R部位右侧边IOOmm的辊径锥度部位，探头沿辊颈周向移动，探头移动速度< 120mm/s ；
(2. 2)使探头发出的超声波声束平行于辊颈轴向，面向辊面端进行表面波扫查，扫查时探头需向左右方向进行30°倾角的左右摆动；
(2. 3)扫查过程中，以距离探头近端辊面边部的回波作为基准底波，扫查灵敏度以辊面边部回波至满屏高度80%并增加12dB，底波前回波高于20%的异常反射波需要进行记录，记录异常反射波的位置和次数；
(2. 4)如果表面波扫查存在异常发射波，表面波检测易受待检测区域表面油污干扰的特性，使用手指蘸油在检测区域内滑动，通过移动手指位置使得干扰回波与异常发射波重合，从而可以确定辊颈异常回波区域的位置，并对异常回波区域进行标记。包括如下步骤
所述步骤(3)包括如下步骤
(3. I)首先，清洁异常回波区域，要求异常回波区域无油污；
(3. 2)待检异常回波区域置于磁轭两极之间，磁粉探伤时磁轭的两极间距不得大于50mm,在两极与棍颈接触后接通电源建立磁场进行磁化；
(3. 3)在磁化的同时向两极之间区域喷涂黑色磁悬液，并在磁悬液喷涂后点动磁轭开关进行间断磁化；
(3. 4)观察磁化区域是否有磁痕显示，如果有磁痕显示，对有磁痕显示的区域在辊颈上进行标记；
(3. 5)将磁轭两极旋转90°再依照步骤(3. I) 一(3. 4)进行磁粉检测，如裂纹周向长度过大，一次磁粉探伤无法完全显示裂纹时，需沿辊颈周向继续进行磁粉探伤，直至裂纹显示完整为止，相邻两次磁化周向间距不得大于50mm。所述步骤(4)包括如下步骤
(4. I)将磁痕显示的区域表面油污清理干净；
(4. 2)使用清洗剂进行喷涂，待表面的清洗剂自然干燥后，使用着色剂进行着色，在25°C室温下，需进行15分钟着色；
(4. 3)着色完成后，将清洗剂喷涂至干净的布上，沿同一方向擦拭将着色剂清理干净，以目视检测区域不可见着色剂为准； (4. 4)距离磁痕显示的区域200-300mm处，与表面呈30°角均匀喷涂显影剂，显影剂喷涂完毕后10分钟观察是否存在显影痕迹，如果磁痕显示区域经着色探伤后也存在显影痕迹，则可确认为表面裂纹，否则为误报，可以排除为表面开ロ裂纹。所述步骤(5)包括如下步骤
(5. I)在确认表面开ロ裂纹的位置，需要先将探头前部比照辊颈的弧度进行修磨，以保证在裂纹测深时探头可以完全贴合在辊颈裂纹处；
(5. 2)在辊颈裂纹位置涂抹粘度较大的耦合剂，保证裂纹測深时的耦合效果；(5. 3)依照探头AGC曲线进行測深。当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种支撑辊辊颈无损探伤方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)辊颈打磨对辊颈部位进行初步的打磨，抛除辊颈表面的锈蚀，并使用砂纸进行抛光，使辊颈R部位的表面的光洁度达到RaO. 2 ； (2)表面波检测使用小尺寸晶片表面波探头检测辊颈部位，如果表面波扫查存在异常回波区域，对异常回波区域进行标记； (3)磁粉检测对异常回波区域进行湿法连续磁粉探伤，使用直流磁轭和黑色 磁悬液，对待探区域进行轴向和周向两个方向的磁化，对磁痕显示区域进行标记； (4)着色检测对磁痕显示区域使用水溶性着色探伤剂进行清洗、渗透、显影，渗透及显影时间依据环境温度进行调整，如果磁痕部位经着色探伤确认存在表面开口裂纹，则需要进行下一步的危害评估，反之，可以不予记录； (5)裂纹测深对于确认为是表面裂纹的部位，使用小晶片尺寸的斜探头进行裂纹测深。
2.根据权利要求I所述支撑辊辊颈无损探伤方法，其特征在于，包括如下步骤 所述步骤(2)包括如下步骤 (2. I)将探头放置在距离辊颈R部位右侧边IOOmm的辊径锥度部位，探头沿辊颈周向移动，探头移动速度< 120mm/s ； (2. 2)使探头发出的超声波声束平行于辊颈轴向，面向辊面端进行表面波扫查，扫查时探头需向左右方向进行30°倾角的左右摆动； (2. 3)扫查过程中，以距离探头近端辊面边部的回波作为基准底波，扫查灵敏度以辊面边部回波至满屏高度80%并增加12dB，底波前回波高于20%的异常反射波需要进行记录，记录异常反射波的位置和次数； (2. 4)如果表面波扫查存在异常发射波，表面波检测易受待检测区域表面油污干扰的特性，使用手指蘸油在检测区域内滑动，通过移动手指位置使得干扰回波与异常发射波重合，从而可以确定辊颈异常回波区域的位置，并对异常回波区域进行标记。
3.根据权利要求I所述支撑辊辊颈无损探伤方法，其特征在于，包括如下步骤 所述步骤(3)包括如下步骤 (3.1)首先，清洁异常回波区域，要求异常回波区域无油污； (3. 2)待检异常回波区域置于磁轭两极之间，磁粉探伤时磁轭的两极间距不得大于50mm,在两极与棍颈接触后接通电源建立磁场进行磁化； (3. 3)在磁化的同时向两极之间区域喷涂黑色磁悬液，并在磁悬液喷涂后点动磁轭开关进行间断磁化； (3. 4)观察磁化区域是否有磁痕显示，如果有磁痕显示，对有磁痕显示的区域在辊颈上进行标记； (3. 5)将磁轭两极旋转90°再依照步骤(3. I) - (3. 4)进行磁粉检测，如裂纹周向长度过大，一次磁粉探伤无法完全显示裂纹时，需沿辊颈周向继续进行磁粉探伤，直至裂纹显示完整为止，相邻两次磁化周向间距不得大于50mm。
4.根据权利要求I所述支撑辊辊颈无损探伤方法，其特征在于，包括如下步骤 所述步骤(4)包括如下步骤 (4. I)将磁痕显示的区域表面油污清理干净；(4. 2)使用清洗剂进行喷涂，待表面的清洗剂自然干燥后，使用着色剂进行着色，在25°C室温下，需进行15分钟着色； (4. 3)着色完成后，将清洗剂喷涂至干净的布上，沿同一方向擦拭将着色剂清理干净，以目视检测区域不可见着色剂为准； (4. 4)距离磁痕显示的区域200-300mm处，与表面呈30°角均匀喷涂显影剂，显影剂喷涂完毕后10分钟观察是否存在显影痕迹，如果磁痕显示区域经着色探伤后也存在显影痕迹，则可确认为表面裂纹，否则为误报，可以排除为表面开口裂纹。
5.根据权利要求I所述支撑辊辊颈无损探伤方法，其特征在于，包括如下步骤所述步骤(5)包括如下步骤 (5. I)在确认表面开口裂纹的位置，需要先将探头前部比照辊颈的弧度进行修磨，以保证在裂纹测深时探头可以完全贴合在辊颈裂纹处； (5.2)在辊颈裂纹位置涂抹粘度较大的耦合剂，保证裂纹测深时的耦合效果；(5. 3)依照探头AGC曲线进行测深。
全文摘要
本发明公开了一种支撑辊辊颈无损探伤方法，其特征在于，包括如下步骤(1)辊颈打磨；(2)表面波检测；(3)磁粉检测；(4)着色检测；(5)裂纹测深。本发明对辊颈R部位进行裂纹检测，可以将裂纹检测的灵敏度提高至0.01mm，并可以有效的避免辊颈R部位的补焊所造成的误报。同时，对辊颈裂纹的深度进行精确测量及危害评估，对支撑辊的安全使用意义重大。
文档编号G01N27/84GK102830157SQ201210353648
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者时连宾, 常大勇, 陈传玉, 王玉洁 申请人:济钢集团有限公司