轧辊堆焊

堆焊轧辊，surfacing roll，是指在韧性较好的辊芯上用各种堆焊方法制造或修复轧辊。
它是复合轧辊的生产手段之一，同时可以多次堆焊使其重复利用，是延长轧辊寿命，提高轧机作业率和轧制产品质量的有力措施。

轧辊的可焊性取决于它的材质。C≤0.8%的轧辊最容易堆焊；0.8%1.5%的轧辊堆焊难度非常大，特别是承受高负荷的轧辊不能堆焊，只有用手工电弧焊的方法，采用特殊的堆焊材料和工艺有可能修补。轧辊的堆焊方法有埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊和喷焊几种，其中以埋弧自动焊应用最广泛。

埋弧自动堆焊 轧辊的埋弧自动焊是应用较普遍的方法，分为丝极埋弧焊和带极埋弧焊两大类；丝极埋弧焊又有实芯焊丝和药芯焊丝之分。尽管形式繁多，但堆焊工艺是大体相同的。
焊前辊芯加工 根据图纸尺寸将辊芯直径车小15～20mm，以保证堆焊后的轧辊工作表面处于堆焊的第三层以上。旧辊的修复应以车尽裂纹为止。如果轧辊经多次堆焊，则应用超声波探伤仪检查隐藏在内部的裂纹。焊前裂纹不消除干净可能造成轧辊在使用中过早断裂。

预热温度和层间温度 由于堆焊层的含碳量及合金元素比较高，轧辊的残余应力比较大，为了减慢堆焊金属的冷却速度及减少热应力，预热是防止堆焊层产生裂纹的最有效的措施。预热温度主要根据堆焊金属的碳及合金元素含量确定。为了消除堆焊表面的硬度不均匀性，预热温度应在材料的Ms点以上。在预热温度下的保温时间应以保证辊面温度与芯部温度平衡为准，可根据堆焊辊的成分及尺寸而定，经验的作法是直径每25mm保温1/4～1/2h。预热时的升温速度应严格控制，避免表面与芯部温差应力过大。在堆焊过程中应始终保持层间温度不低于预热温度30～50℃。中间因故停焊时必须继续加热使其缓冷。

堆焊过渡层 在埋弧焊、气体保护焊和等离子堆焊中，为了成分和工艺的需要有时在堆焊表面工作层之前堆焊过渡层即打底层。过渡层材料的含碳量通常要比表面层低些，堆焊电流应小些，使辊芯熔深保持最小。

堆焊规范 直接影响堆焊效果的因素之一。规范包括电源极性、堆焊电流、电弧电压、机头纵向移动速度、轧辊旋转线速度、焊丝伸出长度和导前量、焊丝倾斜角、预热及层间温度、焊后热处理制度等。好的堆焊规范应保证电弧燃烧稳定，焊道成形良好，焊丝和焊剂以及电能的消耗最小，生产效率高。

轧辊焊后处理 对质量小或堆焊量少而不需要消除应力处理的轧辊，焊后应立即放入装有石灰或石棉灰等的缓冷坑内，上面用绝热材料覆盖。对于大型轧辊，焊后应立即装入炉中进行消除应力处理，最低的处理温度为450℃，通常为500～650℃。温度越高，消除应力效果越好，但随之往往引起堆焊层硬度的降低。要选择最合理的处理制度，使之既保证堆焊层的硬度要求，又能最大限度地消除内应力。在热处理温度下的保温时间取决于轧辊的直径，推荐按每25mm直径保温1h。

堆焊材料 埋弧焊常用的堆焊材料有实芯焊丝、药芯焊丝和焊带。选择堆焊材料要考虑的因素是复杂的，各类轧辊的工作条件相差很大，除表面硬度是首先要考虑的因素之外，还应考虑耐磨性、耐蚀性、抗冲击、抗剥落、抗回火、抗热疲劳和加工性等性能。每种轧辊在其工况条件下往往要求多方面的性能，只有经过仔细分析，找出其主要失效形式，兼顾其他性能，才是正确选材的依据。