中板热轧支承辊堆焊修复与利用的技术学习体会

文献概况

周敏在2004年《山东冶金》发表的这篇文献，以安阳钢铁股份有限公司二轧厂的实际工程为背景，详细记录了四支Φ1800mm×2740mm中板热轧支承辊的堆焊修复与再利用过程。文献的核心价值在于：通过实际工程数据，验证了堆焊修复在降低辊耗方面的经济可行性——修复成本仅为新辊购置成本的40%，即减少60%的资金投入。这一成果对冶金行业降本增效具有重要的参考价值。

支承辊失效机理分析

中板热轧支承辊在工作过程中承受巨大的轧制力，其失效模式主要包括以下几类：

对于Φ1800mm×2740mm规格的支承辊，其轧制力通常达到数百吨量级，辊面承受的单位压力极高。文献中提到的四支失效辊子，主要失效形式为表面剥落和辊身磨损，这类失效通过堆焊修复具有良好的技术可行性。

堆焊修复工艺方案

堆焊修复的核心在于选择合适的焊材和工艺参数，确保修复层与基体的冶金结合良好，同时满足热轧工况下的使用要求。

焊材选择

支承辊堆焊修复通常选用Cr-Mo系或Cr-Ni-Mo系焊材，具体选择需考虑以下因素：

• 基体匹配性：支承辊基体通常为Cr-Mo合金锻钢，堆焊层应与基体具有相近的热膨胀系数，避免热应力开裂。
• 硬度要求：热轧工况下，辊面硬度一般在HRC30-45范围内，过高会导致剥落倾向增大，过低则耐磨性不足。
• 裂纹敏感性：Cr-Mo系钢的淬硬倾向较大，需通过焊材中的合金元素控制冷却速率。

工艺参数

修复质量控制要点

堆焊修复的质量控制是决定修复辊子能否安全服役的关键。基于文献内容和工程实践，质量控制应涵盖以下环节：

1. 焊前准备：对失效辊子进行彻底清理，去除剥落层和氧化皮，确保堆焊层与基体的清洁结合。
2. 过程监控：在堆焊过程中实时监控焊接电流、电压和速度，确保工艺参数稳定。
3. 层间检测：每完成一层堆焊后进行磁粉检测（MT），检查是否存在裂纹、气孔等缺陷。
4. 焊后处理：堆焊完成后进行去应力退火处理，消除焊接残余应力。
5. 最终检测：对修复辊子进行超声检测（UT）和硬度测试，确认修复质量。

经济效益分析

文献中提到的"减少60%资金投入"是一个非常有说服力的数据。从全寿命周期成本角度分析：

• 新辊购置成本：一支Φ1800mm×2740mm中板热轧支承辊的市场价格通常在数十万元级别。
• 堆焊修复成本：包括焊材、设备折旧、人工、检测等费用，约为新辊价格的40%。
• 修复辊子寿命：在合理使用的情况下，修复辊子的使用寿命可达新辊的70%-80%。

这意味着，通过堆焊修复，辊子的单位使用成本可降低约50%-60%，对于年消耗量大的热轧厂而言，经济效益十分显著。

工程实践启示

从这篇文献中，我深刻体会到堆焊修复技术在冶金行业中的巨大价值。在实际工作中，我们往往过于依赖新辊购置，而忽视了修复再利用的潜力。文献中安钢二轧厂的成功经验表明，只要工艺方案合理、质量控制到位，堆焊修复完全可以满足生产需求。对于当前钢铁行业面临的成本压力，推广堆焊修复技术是降本增效的有效途径之一。同时，随着焊接技术的进步，如脉冲磁粉检测、相控阵超声检测等先进无损检测手段的应用，堆焊修复的质量可靠性正在不断提升，为更大规模的修复应用奠定了基础。