轧辊堆焊药芯埋弧焊丝W110回火脆性研究的学习体会

文献概况

李晓峰等人于2010年在《热加工工艺》发表的研究，针对轧辊堆焊修复中广泛使用的药芯埋弧焊丝W110，系统考察了其熔敷金属在不同回火温度下的回火脆性行为。该研究对于轧辊修复质量控制具有重要的指导意义，因为回火脆性直接决定了堆焊层在服役过程中的抗冲击与抗疲劳性能。

熔敷金属化学成分

W110焊丝熔敷金属的化学成分范围如下：

从成分设计可以看出，W110焊丝属于Cr-Mo-Ni系高合金钢焊丝，其设计目标是在保证堆焊层高硬度（HRC45～52）的同时，兼顾一定的韧性，以适应轧辊修复后承受轧制力冲击的工况。Mo和Ni的加入对抑制回火脆性具有积极作用，但文献结果表明，回火脆性仍然无法完全避免。

回火脆性温度区间的确定

文献通过硬度测试、冲击韧度测定及断口微观分析，确定了W110熔敷金属的两个回火脆性温度区间：

值得注意的是，文献指出"硬度分布与冲击韧度分布不是一一对应的，而断口形态与冲击韧度值高度吻合"。这一发现具有重要的方法论意义：

• 硬度不能直接反映韧性：硬度是材料的局部力学性能指标，而冲击韧度反映的是材料整体抵抗脆性断裂的能力。在回火过程中，硬度可能变化不大，但韧性可能已发生显著劣化。
• 断口分析是判断韧性的有效手段：断口形貌（韧窝、河流花样、解理面等）直接反映了材料的断裂模式，与冲击韧度值高度相关。

工艺建议与质量控制

基于文献结论，对轧辊堆焊修复工艺提出以下建议：

1. 回火温度选择：应避开100℃～150℃和450℃～550℃两个脆性区间。对于W110焊丝堆焊层，推荐回火温度为400℃～420℃或580℃～620℃。
2. 回火后缓冷：从回火温度出炉后应缓慢冷却，避免在脆性区间长时间停留。
3. 多层堆焊的热处理策略：多层堆焊时，可在每层堆焊后进行中间退火，最终完成所有堆焊层后再进行整体回火，以控制残余应力和避免脆性劣化。
4. 检测手段：除硬度检测外，应增加冲击试验和断口分析，建立完整的性能评价体系。

工程实践中的思考

在实际轧辊修复生产中，由于生产周期和成本的限制，往往难以对每个修复件进行完整的回火处理。文献的研究为制定合理的修复工艺规范提供了科学依据。同时，该研究也提示我们，焊丝的化学成分优化是抑制回火脆性的根本途径——通过提高Mo、Ni含量或加入B、Ti等微合金元素，可以从源头上降低回火脆性的敏感性。

该文献虽然篇幅不长，但其研究方法的严谨性（硬度、冲击、断口三者结合分析）和结论的工程实用性，使其成为轧辊修复领域值得反复研读的参考文献。