轧辊作为带钢轧机的核心部件之一,在轧制过程中与其配对的轧辊及轧件接触过程中引起的交变循环接触应力会引起轧辊表层或次表层产生接触疲劳损伤,损伤累积到一定程度会导致轧辊表面或次表面萌生裂纹并扩展,最终引起点蚀或剥落失效。现场通常采用预防性修磨去除一定厚度的疲劳损伤层,以预防后续使用过程中进一步累积引起的点蚀和剥落失效;若磨削量不足则会导致辊面点蚀和大块剥落,不仅影响轧制质量,同时会引发轧制事故。因此,轧辊接触疲劳以及疲劳损伤累积的研究对轧辊的疲劳损伤分布评估以及预判磨损、点蚀和剥落发生的程度和风险,指导合理制定轧辊使用维护制度,进而延缓轧辊磨损、点蚀与剥落等失效的产生以及提高轧辊寿命有着显著的意义。本文以某厂1420产线四辊轧机辊系为研究对象,以影响函数理论为基础建立四辊轧机辊系接触计算数值模型,对辊间接触压力分布进行计算;结合疲劳驱动能损伤累积模型建立轧辊接触疲劳损伤度计算模型,对所研究四辊轧机辊系轧辊的接触疲劳损伤分布进行计算并结合现场轧辊损伤硬化测试对模型进行验证,在此基础上进一步开展关键参数对轧辊损伤的影响规律研究。论文的主要研究内容如下:以影响函数法为基础建立了四辊轧机辊系接触计算模型,编制了通用可调控计算程序对所研究产线四辊轧机辊间接触应力进行了计算,同时与采用Abaqus软件计算得到的相同参数条件下的辊间接触压力进行对比;两者计算的辊间压力分布一致,且误差在合理范围内,验证了所建立的四辊轧机辊系接触计算模型的正确性与精确性。基于所建立辊系接触计算影响函数模型计算得到的辊间接触应力分布及疲劳驱动能损伤累积模型建立了轧辊接触疲劳损伤度计算模型,编制了轧辊接触疲劳损伤度计算程序,对辊身接触疲劳损伤度分布进行了理论计算,结合现场实测轧辊疲劳硬化分布数据验证了理论计算得到的损伤分布的合理性。在所建立的四辊轧机辊系接触计算模型与驱动能疲劳损伤累积模型的基础上,计算了不同关键工艺参数情况下轧辊的疲劳损伤度分布,分析并得到了各关键工艺参数对四辊辊系中轧辊损伤分布的影响规律。研究结果在某厂1420产线进行了现场推广应用,形成了四辊轧机辊系接触应力计算和轧辊损伤度计算的理论模型和程序,可为企业生产现场合理评估轧辊疲劳损伤度,以及现场合理制定轧辊使用维护制度提供理论指导。