轧辊堆焊技术在天津轧三的应用——文献学习体会

文献概况与研究背景

本文由李彩华发表于1993年《天津冶金》第4期，介绍了轧辊堆焊技术在天津轧三（天津第三轧钢厂）的实际应用情况。轧辊是轧钢生产中的核心轧制工具，其表面性能直接决定了轧件质量和轧辊使用寿命。轧辊堆焊修复技术是延长轧辊寿命、降低生产成本的重要手段，也是轧钢行业长期关注的技术课题。

轧辊堆焊技术概述

轧辊堆焊技术根据轧辊材质和使用工况的不同，可采用多种焊接方法和堆焊材料。轧辊堆焊的核心目标是在轧辊表面形成具有特定硬度、耐磨性、耐热性和抗粘钢性能的堆焊层，以延长轧辊使用寿命。

常用轧辊堆焊方法对比

堆焊材料选择原则

轧辊堆焊材料的选择需综合考虑以下因素：

• 轧制温度：热轧辊需选择耐热性好的堆焊材料，冷轧辊可选用高硬度材料。
• 轧件材质：轧制不锈钢或高温合金时，需选用抗粘钢性能好的堆焊材料。
• 轧辊材质：铸铁轧辊、钢质轧辊和合金轧辊的堆焊材料选择不同。
• 服役工况：磨损类型（磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损）决定堆焊材料的耐磨机制。

天津轧三的应用实践

虽然文献篇幅有限，但结合轧辊堆焊的通用工程经验，可以推断天津轧三在轧辊堆焊应用中可能面临以下技术要点：

1. 焊前准备：轧辊表面需进行彻底的清理和预热处理。铸铁轧辊的预热温度通常在300-400°C，以减缓冷却速度，防止冷裂纹。
2. 堆焊工艺参数：包括焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径、层间温度等。对于铸铁轧辊，通常采用低氢型焊条或药芯焊丝，焊接电流控制在较低范围。
3. 堆焊层质量控制：堆焊层的硬度均匀性、与基体的结合强度、表面粗糙度等是关键质量指标。通常采用硬度测试、金相分析和力学性能试验进行质量验证。
4. 变形控制：大型轧辊堆焊过程中，由于热输入集中，容易产生残余应力和变形。需采用对称堆焊、分段退火等措施控制变形。

常见缺陷与对策

与工程实践的结合

轧辊堆焊技术在钢管生产领域同样具有重要应用价值。无缝钢管穿孔辊、定径辊、减壁辊以及焊管生产中的成型辊等，均需要定期堆焊修复。特别是API 5L管线管生产中使用的穿孔机导盘和顶头，其表面堆焊层的质量直接影响穿孔质量。

对于钢管生产企业而言，轧辊堆焊技术的工程实践要点包括：

• 建立轧辊堆焊的标准化作业程序，确保工艺参数的一致性。
• 建立堆焊材料数据库，针对不同辊型和工况选择合适的堆焊材料。
• 实施堆焊层质量的在线监控，包括硬度检测和表面质量检测。
• 建立轧辊寿命管理体系，结合使用工况和堆焊修复次数，制定合理的轧辊更换周期。

学习心得与启示

1993年的这篇文献虽然年代较早，但其反映的轧辊堆焊技术原理和工程实践方法至今仍有重要参考价值。轧辊堆焊技术的核心在于"材料—工艺—性能"三者的匹配，这一理念在任何年代都不会过时。

从技术演进的角度看，早期轧辊堆焊主要依赖手工电弧焊和火焰堆焊，工艺精度和效率有限。随着焊接技术的发展，等离子弧堆焊、激光堆焊等先进工艺已逐步应用于轧辊修复，实现了更高的堆焊层质量和生产效率。但无论工艺如何演进，对堆焊层与基体结合质量、堆焊层硬度均匀性和耐磨性能的基本要求始终不变。

对于从事钢管和管件制造的技术人员而言，轧辊堆焊技术的研究和应用经验可以借鉴至管道修复、管件表面强化等领域。特别是堆焊材料选择和工艺参数优化的方法论，具有广泛的适用性。同时，该文献也提醒我们，工程技术的进步是一个渐进的过程，每一项技术突破都建立在长期积累的工程实践基础之上。