大型超长轧辊锻件制造难点突破,山西永鑫生依托万吨锻造设备攻克超长件变形难题
随着冶金轧机向大型化、连续化方向升级,超长、大直径轧辊需求量持续增长。大型超长轧辊锻件是重型锻件制造领域技术门槛较高的产品,存在加热不均、锻造弯曲变形、热处理变形、内外性能差异大等多重生产难点,国内能够稳定量产 10 米以上超长轧辊锻件的锻造企业数量有限。山西永鑫生重工凭借 15000 吨自由锻液压机、22 米超长热处理炉、22 米数控卧车全套配套装备,持续攻克超长轧辊锻件生产技术难题,批量生产长度 10-20 米大型轧辊锻件,服务大型热轧机组、宽幅冷轧机组项目。
大型超长轧辊锻件制造第一道难点,就是锻造过程弯曲变形。超长坯料自重巨大,锻造支撑点位稍有偏差,极易出现轴向弯曲,后续校形难度极大;同时超长钢锭加热时,炉内不同位置温度存在温差,坯料两侧受热不均,锻造变形不一致,进一步加剧弯曲。其次,超长轧辊截面尺寸大,钢锭芯部散热慢,表层冷却快,若锻造工艺不合理,会出现表层晶粒细化、芯部组织粗大,轧辊整体力学性能不均匀。在热处理阶段,超长工件吊装、冷却过程极易产生弯曲变形,一旦变形超标,精加工余量不足,锻件直接报废,造成巨大生产成本损耗。

针对超长轧辊锻造变形难题,山西永鑫生重工从工装、工艺、设备多维度优化方案。锻造工装定制专用支撑砧座,优化支撑点位布局,分散超长坯料自重带来的弯曲应力;加热采用分段控温台车加热炉,坯料全程匀速旋转加热,最大程度缩小坯料轴向、径向温差。锻造过程分阶段校正平直度,每完成一轮拔长,实时检测直线度,及时滚圆校直,避免弯曲量持续累积。依托 15000 吨大吨位液压机,充足锻造力保障超长坯料整体充分变形,保证辊身全长锻造比达标,实现全长组织均匀细化。
热处理环节是超长轧辊生产另一大难关。公司配备最大有效长度 20 米台车式调质炉,能够整体装载超长轧辊锻件,避免分段热处理带来性能断层。吊装使用专用柔性吊具,均匀分散受力,防止锻件吊装受力弯曲;冷却阶段采用可控梯度冷却工艺,控制冷却速率,降低锻件内外温差产生的热应力,有效抑制热处理变形。热处理完成后复测直线度,变形超标的工件进行校正回火处理,释放应力、校正形变。
精加工环节配置 22 米超长数控卧式车床,可一次性完成全长轧辊辊身、辊颈加工,无需二次装夹,减少多次装夹带来的同轴度误差。针对超长轧辊加工挠度问题,配备中心辅助支撑工装,提升加工精度,保障辊身圆度、同轴度满足轧机装配标准。

质量检测适配超长轧辊定制检测方案。采用长行程超声波探伤设备,沿轧辊全长分段扫查,全面排查内部疏松、裂纹、夹杂;多点采集硬度试样,检测轧辊头部、中部、尾部硬度差异,保证全长性能均匀。所有超长轧辊锻件完整留存锻造曲线、热处理曲线、探伤报告,实现全程质量溯源。
目前永鑫生可承接最大长度 20 米、单件重量 120 吨以内各类超长轧辊锻件,包含宽幅冷轧支撑辊、大型热轧工作辊、超长矫直辊等产品,支持毛坯锻件、精加工成品两种交付形式。产品广泛应用于宽幅中厚板轧机、大型热连轧生产线、不锈钢冷轧机组。
很多装备制造企业采购超长轧辊时,经常面临厂家产能不足、无法整体锻造,只能分段焊接拼接的问题。拼接轧辊存在先天薄弱焊缝,重载工况断裂风险大幅提升。永鑫生可实现超长轧辊整体一体化锻造成型,无焊接接头,整体承载能力更强,安全性更高。
依托完善的硬件设备与持续优化的工艺体系,山西永鑫生持续突破大型超长轧辊锻件制造瓶颈,填补国内大型超长轧辊稳定量产产能缺口。企业持续推进设备智能化升级,引入在线测温、数字化锻造管控系统,进一步提升超长轧辊尺寸精度与性能一致性。面向冶金装备大型化发展浪潮,永鑫生重工将持续发挥万吨锻造设备集群优势,为国内外冶金企业提供高品质大型超长轧辊锻件整体解决方案,助力高端冶金轧机国产化建设。
