热连轧工作辊是热连轧机组的核心承载部件，服役中承受高温板坯传导热、交变热应力、轧制压力与磨损的复合作用。其检测体系覆盖表面裂纹、内部缺陷、硬度与硬化层、辊形磨损、温度场与热凸度、失效组织六大维度，涉及磁粉、渗透、超声波、激光扫描、红外热成像、金相与扫描电镜等方法。系统检测可还原辊身服役状态，据此安排换辊、磨削与冷却工艺调整。
热连轧工作辊结构与服役工况
工作辊多采用高铬铸铁、高铬钢或无限冷硬铸铁复合浇铸，表层为耐磨工作层，芯部保持韧性。轧制中辊面周期性接触高温板坯，随后受冷却水激冷，形成陡峭温度梯度与交变热应力。分段冷却、弯辊与平衡系统共同参与辊形调节，辊颈与轴承座的装配精度影响旋转状态。结构特点与服役工况决定检测须兼顾表层与芯部、静态验收与在线监测多种状态。
主要失效模式与检测指标
常见失效含热龟裂、辊面剥落、氧化膜失效、异常磨损、断辊及辊颈轴承位损伤。对应检测指标裂纹分布与深度、内部夹杂、表层硬度与硬化层深度、辊型偏差与磨损曲线、周向温度分布与热凸度量值。失效分析环节补充金相组织、断口形貌与裂纹扩展路径信息。指标体系将宏观几何量与微观组织量结合，覆盖辊役全周期质量控制。
辊面预处理与检测时机
检测前须清除辊面氧化铁皮、残留氧化膜与水垢，以溶剂擦拭配合局部打磨，不得损伤待检面。检测时机分三类：新辊与修复辊磨削后验收、下机后周期复检、轧制间隙在线监测。硅钢等品种采用热磨辊工艺时，接触式测量应待辊温回落至规定区间后实施，规避热膨胀对几何量的干扰。预处理质量直接关系磁粉与渗透检测灵敏度。
表面裂纹检测——磁粉与渗透法
铁磁性辊身优先采用磁粉检测，以连续法沿轴向与周向分别磁化，使横纵裂纹均有漏磁场可循。磁悬液施加后观察磁痕：热龟裂呈网状，疲劳裂纹多垂直于轴向。复核场合或非铁磁部位改用渗透检测，经渗透、清洗、显像工序显示裂纹轮廓。两法均以对比试片验证灵敏度，检出后记录裂纹长度与位置，供磨削量确定。
内部缺陷检测——超声波法
辊身芯部的夹杂、缩孔、白点与结合层不良采用超声波探查。直探头纵波扫查评定缺陷当量与埋藏深度，斜探头补充探测倾斜取向的缺陷。复合浇铸辊还须检测工作层与芯部的结合界面，结合不良表现为界面回波异常增强。检测宜待辊温均匀后实施，规避声速变化引入的定位偏差。缺陷按当量与所处区域分级判定处置。
硬度与硬化层深度检测
辊面硬度以里氏硬度计便携测量，或采用肖氏、布氏方法，沿母线与周向布点绘制分布曲线。轧制热循环使辊面形成软化层，磨削修复量按硬度降落确定。硬化层深度以台阶式剖面逐点测定硬度，标至数值回落至基体水平处为止。磨损、热软化与再硬化均体现于硬度梯度，据此评估辊面劣化程度并界定磨削下限位置。
辊形与磨损测量——激光扫描法
下机辊采用激光位移传感器沿旋转母线采集半径序列，拟合辊面实际廓形。实测廓形与原始磨削廓形比对，即得磨损量沿辊身的分布，磨损槽深度与位置为板形控制的关键输入；宽带轧机上下辊应成对评价磨损不对称性。廓形数据结合辊系配置核算辊间接触压力，辅助辊形优化与窜辊安排，并核算磨削量与辊役次数。
温度场与热凸度检测——红外热成像
轧制中辊面温度分布由红外热像仪非接触采集，标定发射率后获取轴向与周向温度场。实测数据用于校核三维瞬态温度场仿真模型，进而计算热凸度量值。分段与分区冷却系统依据温度反馈调节各区水量，使热辊形逼近目标廓形；总成预热的升温均匀性亦可采用相同手段监测。局部异常高温常预示冷却堵塞或氧化膜剥落，应结合目视复核。
失效分析——金相与扫描电镜法
发生剥落、断辊或异常龟裂的轧辊，应截取缺陷部位试样。金相观察判定表层组织转变、碳化物形态与裂纹走向，区分热疲劳与机械疲劳机制。扫描电镜观察断口形貌，疲劳辉纹指示裂纹源与扩展区，韧窝或解理面反映终断性质；能谱附件分析氧化膜成分与夹杂物类型。结论用于追溯冶炼、热处理或轧制工艺环节，并反馈至冷却与磨辊制度。
判定标准与应用场景
判定依据轧辊供货技术条件、硬度与无损检测相关通用标准、企业磨辊规程允收限值。表面裂纹经磨削消除后复检确认；内部缺陷按当量与区域分级处置；辊形超差即送磨床修复。应用场景涵盖新辊验收、服役状态跟踪、事故失效诊断，以及冷却模型与热辊形模型的参数标定，数据积累用于指导辊系配置与装配精度的持续改进。
