冷连轧轧机支撑辊堆焊工艺及使用方案——文献学习体会

文献概况与工程意义

本文出自张云涛、耿波、王吉祥、江波（河北钢铁集团邯钢公司），发表于《金属世界》2021年第3期（77-79页）。冷轧机组支撑辊是轧机核心部件，其辊面硬度、平整度和使用寿命直接影响冷轧带钢的表面质量和轧机产能。传统整体锻钢支撑辊成本高、制造周期长，堆焊修复技术为降低成本提供了有效途径。

堆焊工艺过程控制关键点

基材准备

冷轧支撑辊基材为锻钢，堆焊前需进行严格的表面预处理：去除表面氧化皮、油污和锈蚀，必要时进行车削加工以获得清洁的堆焊表面。基材的碳当量和淬硬倾向需要评估，以确定是否需要预热。

堆焊层设计

支撑辊堆焊层通常采用多层堆焊方案。

关键工艺参数

• 焊接热输入：需严格控制，避免基材过热产生裂纹。
• 层间温度：控制在合理范围内，防止前一层过度回火导致硬度下降。
• 焊接速度：影响熔池冷却速率和晶粒尺寸。
• 保护气体：采用Ar或Ar+CO₂混合气体，防止氧化和氮化。
• 焊后热处理：消除残余应力，但需避免硬度下降。

服役性能验证

跟踪堆焊支撑辊的综合服役使用情况，结果显示。

检测制度与使用方案

作者建立了系统的轧辊检测制度，包括。

1. 堆焊前基材检测：化学成分、力学性能、表面质量。
2. 堆焊过程监控：焊接参数记录、层间温度监测、外观检查。
3. 堆焊后检测：硬度测试、金相分析、无损检测（MT/PT）、辊面精度测量。
4. 服役跟踪：记录过钢量、辊面磨损情况、表面质量变化。

学习心得与工程启示

本文的最大价值在于将堆焊技术从"实验室工艺"推向了"工程应用"。堆焊支撑辊的成功应用，关键在于工艺过程控制的系统性和检测制度的完备性。硬度均匀性控制在2 HSD以内，这一指标对冷轧支撑辊而言极为关键——硬度不均匀会导致轧辊辊面不平整，直接影响冷轧带钢的表面质量。

从经济效益角度分析，堆焊支撑辊成本仅为整体锻钢支撑辊的50%，如果F1~F5机架全部采用堆焊支撑辊，轧辊成本可显著降低。这一经济账对于钢铁企业而言极具吸引力。但需要注意的是，堆焊支撑辊的可靠性需要经过充分的服役验证，不能仅凭实验室数据就大规模推广。本文通过跟踪实际服役情况来验证堆焊辊的性能，这种实事求是的工程态度值得肯定。

在实际应用中，还需关注堆焊层与基材的界面结合强度、长期服役后的界面裂纹萌生与扩展、以及多次堆焊修复后的性能退化等问题。堆焊修复是一个系统工程，需要从材料选择、工艺设计、过程控制、检测验证到服役跟踪的全链条管理。