Page 61 - 理化检验-物理分册2023年第十期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202310011

导电辊辊轴断裂原因

张小群, 李 明, 贺 强

( 上海金艺检测技术有限公司, 上海 201900 )
摘 要: 某导电辊在运行一段时间后发生断裂, 采用宏观观察、 化学成分分析、 硬度测试、 力学性
能测试、 金相检验、 扫描电镜和能谱分析等方法对导电辊断裂原因进行分析。结果表明: 该导电辊
辊轴的断裂性质为多源疲劳断裂, 断裂源的形成与辊轴和辊筒焊接圆弧处发生的严重晶间腐蚀有
关, 而该晶间腐蚀是导电辊工作时的强酸性环境和焊接热影响区发生的“ 敏化” 反应共同作用导
致的。
关键词: 导电辊; 断裂; 多源疲劳; 晶间腐蚀

中图分类号: TG142.71 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 10-0045-05

Fracturereasonofconductiverollershaft

ZHANGXiao q un , LIMin g HEQ ian g
,

( Shan g haiJin y iTestTechnolo gyCo. , Ltd. , Shan g hai201900 , China )

Abstract : Aconductiverollerfracturedafterrunnin gforap eriodoftime.Thefracturecausesofthe

conductiverollerwereanal y zedb ymeansofmacrosco p icobservation , chemicalcom p ositionanal y sis , hardnesstest ,

mechanical p ro p ert y test , metallo g ra p hicexamination , scannin g electronmicrosco p eandener gy s p ectrumanal y sis.

Theresultsshowthatthefracturep ro p ert yoftherollershaftoftheconductiverollerwasmulti-sourcefati g ue

fracture.Theformationofthefracturesourcewasrelatedtotheseriousinter g ranularcorrosionattheweldin g arcof

therollershaftandtheroller , andtheinter g ranularcorrosionwascausedb y thestron gacidicenvironmentofthe

conductiverollerandthe'sensitization'reactionintheweldin gheataffectedzone.

Ke y words : conductiveroller ; fracture ; multi-sourcefati g ue ; inter g ranularcorrosion
导电辊是冷轧电镀机组工艺段中的重要设备, 1 理化检验
其与一般钢辊类似, 都是由辊轴、 辊筒和幅板构
成 [ 1 ] 。在电镀机组的电镀段、 软熔段和化学处理段, 1.1 宏观观察
辊筒与带钢接触, 辊轴通电, 完成带钢表面镀层工 导电辊结构如图1所示, 其包括两侧辊轴和中
序。导电辊要求具有高导电性、 良好的耐磨性和耐 间辊筒。断裂导电辊各部分材料均为 SUS304 钢,
腐蚀性。在服役过程中, 导电辊辊筒表面的镀铬层 该辊轴与辊筒内轴径段为一体, 其通过焊接工艺与
会发生磨损 [ 2 ] , 影响带钢镀层的质量。因此, 每使用 辊筒结合, 再对焊接表面进行机械打磨处理, 图2为
一段时间, 导电辊将下线, 对其辊筒表面进行修磨和 未断裂导电辊宏观形貌。现场检查该导电辊的焊接
镀层再处理。某导电辊在运行一段时间后, 其辊轴 部位, 其接头根部区域表面凹凸不平, 且可见黑色物
和辊筒结合层发生断裂, 造成经济损失。笔者采用 质布满整个圆周, 如图2中箭头所指区域。
宏观观察、 化学成分分析、 硬度测试、 力学性能测试、 断裂导电辊靠近辊筒端的断面宏观形貌如图3
金相检验、 扫描电镜( SEM ) 和能谱分析等方法对导 所示, 由图3可知: 断口表面平坦, 未见其在断裂前
电辊断裂原因进行分析, 以避免该类事故再次发生。 发生明显塑性变形, 周向存在较多台阶条纹; 断口侧
面可见大部分的焊接圆弧, 断裂发生在焊接接头的
收稿日期: 2023-06-19
根部, 靠近断口的圆弧表面呈现黑色凹凸不平的
作者简介: 张小群( 1986- ), 女, 本科, 主要从事钢铁设备理化检
形貌。
验工作, 174444978@ qq .com
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