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冶金轧辊堆焊复合制造技术及其展望 中冶集团建筑研究总院焊接研究所 中冶焊接科技有限公司 蒋旻 2008.10.31 一.冶金轧辊堆焊复合制造技术的发展 二.冶金轧辊堆焊复合制造技术的应用 三.冶金轧辊堆焊复合制造工艺流程 四.冶金轧辊堆焊复合制造技术展望 冶金轧辊堆焊复合制造技术及展望 冶金轧辊堆焊复合制造技术的发展 （1）我国在50～60年代开始采用堆焊方法修补普通钢质轧辊。 （2）随着堆焊材料性能以及堆焊技术的不断改善及提高，轧辊 的堆焊修复和制造已绝不仅仅限于普通钢质轧辊。 （3）堆焊材料从过去单一的实芯焊丝扩展到焊带、预合金粉、 药芯焊丝等多种形式。 （4）90年代开始在高强度、高韧性的低合金或中碳合金钢辊芯 表面堆焊高合金耐磨工作层，替代传统的整体锻造。 轧辊堆焊复合制造的经济性比较 项目 未堆焊 堆焊 备注 一次性投入资金（万元） 14.85 0.1875（30） 辊坯为φ650型材轧辊，在磨损到极限尺寸的轧辊上进行堆焊 堆焊一套费用（万元） — 13.365 累计轧制次数（次） 3 9 一次装机平均热轧量（吨） 5000 9000 总轧制量（吨） 15000 81000 吨钢消耗（元/吨） 9.9 1.67 冶金轧辊堆焊复合制造技术的发展 (1)国内堆焊复合制造的企业数量较多：如一般钢厂自有的机械厂，专业的轧辊复合制造厂，各厂家的技术水平、装备水平有较大差别； (2)使得堆焊材料（堆焊金属）既要满足轧辊十分恶劣的工况条件，又要具备良好的焊接工艺性能，加之轧辊的种类繁多，性能要求差异也很大，使得这项研究工作和实际应用过程进展比预期的要慢。目前堆焊复合制造成套技术尚无国家标准。 (3)目前并非所有的冶金轧辊都是堆焊复合制造的。如成品板（带）矫直和精整方面的深弯辊、矫直辊、精整辊以及带钢冷轧工作辊（宽带钢）等的堆焊复合制造，依然是亟待解决的重大攻关难题。 冶金轧辊堆焊复合制造技术的应用 连铸辊 夹送辊、助卷辊 开坯辊 输送辊道辊 支撑辊 半钢轧辊 冶金行业其他应用 连铸辊的堆焊复合制造 （1）国内连铸辊堆焊复合制造材料的研制、应用以及堆焊工艺优化方面，我国已达到、在某些方面甚至超过了国外同行水平。 （2）已经形成了0Cr13Ni4MoVN、1Cr13Ni3MoNbV等一系列的连铸辊堆焊材料的研制、制造的产品完全符合奥钢联、达涅利和德马克标准。 夹送辊、助卷辊的堆焊复合制造 （1）目前国内夹送辊大多为堆焊复合制造，对堆焊材料的要求很高（有效堆焊厚度20mm,硬度HRC50以上）。 （2）国内使用的助卷辊包括喷焊制造和堆焊复合制造两种。 （3）堆焊复合制造工艺稳定性不足，有待于进一步完善，仅少数厂家可提供全套夹送、助卷辊堆焊复合制造技术。 开坯辊的堆焊复合制造 国内开坯辊多为堆焊修复，孔型改变。例如650或850开坯辊，技术较为成熟，单次轧制量可以达到10000t。 辊道辊的堆焊复合制造 对于窄带钢轧机前后的辊道辊，堆焊修复和堆焊复合制造技术较为成熟。 对于宽带轧机前后的辊道辊（8m）,需要设计合理的堆焊材料，并严格控制堆焊工艺才能实现堆焊复合制造，目前国内仅有极少厂家可以实现。 支撑辊的堆焊复合制造 国内支撑辊的材质主要有50CrMo、60CrNiMo、60CrMnMo、70Cr3Mo、45Cr4NiMoV、Cr5等； 支撑辊重量从几吨几十吨不等，对于30吨以下的窄带和中宽带的支撑辊材质与铸钢和锻钢为主，而30吨以上的大型支撑辊而言主要以锻钢辊为主，且逐步向由Cr3和Cr5方向发展。 支撑辊的堆焊复合制造 对于窄带钢支撑辊（小型）的堆焊复合制造或堆焊修复，目前国内已经形成比较稳定的堆焊材料和成熟的堆焊工艺。 对于中型（10t）的支撑辊的堆焊复合制造或堆焊修复，目前国内已有少数厂家可以提供较稳定的堆焊材料和堆焊工艺。 对于大型的支撑辊，目前多为堆焊修复，但能提供合理堆焊材料及其配套工艺的厂家很少，尤其是Cr5锻钢支撑辊，堆焊修复难度更大，是国内外堆焊领域共同关注的热点之一。 半钢轧辊的堆焊修复 ? 半钢轧辊含碳量为1.0～2.1％，用于型钢轧机粗轧和中轧机架，热轧钢连轧机组和精轧前段工作辊。 ? 对于含碳量小于1.6%的半钢轧辊，通过控制堆焊材料和堆焊工艺，可以实现堆焊修复。 ? 对于含碳量大于1.8%的半钢轧辊，鉴于淬硬倾向太大，修复难度高，工艺控制困难，建议不进行堆焊修复。 冶金辊类堆焊复合制造工艺 ? 冶金轧辊堆焊材料 ? 冶金轧辊堆焊方法 ? 冶金轧辊堆焊工艺 ? 冶金轧辊堆焊设备 ? 质量检测 冶金轧辊堆焊材料 （1）铁基堆焊合金应用比例最高 （2）珠光体和贝氏体堆焊合金—冶金辊类打底堆焊