1450轧机辊子堆焊技术文献学习体会

文献概况与技术背景

涂小东发表于1992年《焊接》期刊的这篇文献，针对1450轧机地下卷取箱中夹送辊、助卷辊和卷取辊的耐磨层堆焊技术进行了系统研究，并成功完成了φ140mm和φ370mm模拟试验辊的堆焊验证。该文献虽发表较早，但其所涉及的轧辊堆焊技术至今仍在热轧生产线维护中发挥着重要作用。1450轧机作为中型热轧带钢生产线的核心设备，其卷取箱内辊子长期承受高温钢带摩擦、冲击载荷和氧化铁皮侵蚀，磨损问题直接影响带钢表面质量和设备运行效率。

堆焊工艺要点分析

埋弧堆焊工艺选择

文献中采用埋弧堆焊（SAW）作为主要工艺手段，这一选择具有充分的工程合理性。埋弧堆焊具有以下优势：熔敷效率高、焊缝成形良好、冶金质量稳定、机械化程度高，非常适合轧辊这类回转体工件的环形堆焊。对于轧辊表面堆焊而言，埋弧焊的熔池深、稀释率低，有利于获得成分均匀的耐磨堆焊层。

关键工艺参数

辊型与堆焊策略

夹送辊、助卷辊和卷取辊虽同处卷取箱，但受力状态和磨损机理存在差异。夹送辊主要承受径向压力与钢带摩擦，堆焊层需具备较高的抗压强度和抗磨损能力；助卷辊起到导向和支撑作用，堆焊层侧重耐磨性；卷取辊在带钢卷取过程中承受较大的周向剪切力，堆焊层需兼顾耐磨与抗冲击性能。文献中φ140mm和φ370mm两种规格试验辊的成功堆焊，验证了该工艺对不同直径辊子的适应性。

质量控制与缺陷预防

典型缺陷及对策

轧辊堆焊过程中常见缺陷包括：堆焊层与基体结合不良、层间裂纹、表面气孔和硬度不均匀等。结合工程实践经验，提出以下控制措施：

• 结合不良：堆焊前必须彻底清理辊面，去除氧化铁皮和油污，必要时进行碳弧气刨清根，确保熔合良好。
• 层间裂纹：严格控制层间温度，避免过冷；选择低氢型焊材，焊后及时后热处理。
• 表面气孔：保证焊剂烘干质量（300～400℃保温2～4h），清理坡口表面，避免潮湿环境施焊。
• 硬度不均：控制焊接速度稳定性，采用多层多道焊工艺，均匀分布热输入。

堆焊后处理

轧辊堆焊完成后，需进行必要的后处理工序：

1. 缓冷处理：堆焊完成后将辊子置于保温坑中缓慢冷却，避免急冷产生淬硬组织。
2. 后热处理：在600～700℃进行去应力退火，消除焊接残余应力。
3. 磨削加工：将堆焊层磨削至设计尺寸，保证辊面粗糙度Ra≤1.6μm。
4. 硬度检测：沿堆焊层厚度方向检测硬度分布，确保满足设计要求（一般HRC 50～60）。

工程实践启示

该文献的研究成果体现了上世纪九十年代我国在轧辊修复领域的技术水平。从现代工程实践角度看，该文所述的埋弧堆焊工艺至今仍是轧辊修复的主流方法之一，但现代技术在此基础上有了显著进步：

• 焊材方面，已从传统的Cr-Mo系发展至高Cr、高Ni系甚至陶瓷颗粒增强复合材料，耐磨性能提升显著。
• 工艺方面，增加了多层复合堆焊（先熔合层后耐磨层）技术，有效解决了基体与堆焊层的冶金相容性问题。
• 检测方面，引入了超声波检测（UT）和渗透检测（PT）对堆焊层内部缺陷进行评定。

对于当前热轧生产线而言，轧辊堆焊技术的核心挑战仍是平衡耐磨性与韧性、控制热影响区性能、以及保证堆焊层与基体的冶金结合质量。该文献作为早期工程实践的经典记录，其工艺思路和质量控制理念对当今技术人员仍具有重要的参考价值。