摘 要：轧辊用户修复轧辊通常委托堆焊工厂施工，周期长、成本高、质量难保证。采用短流程堆焊修复轧辊方案，周期短、工序少、成本低，可在很多轧钢厂实施，具有广阔的应用前景。
关键词：轧辊；短流程；一体化轧辊堆焊装置
中图分类号：TG333.17 文献标识码：B
对于轧辊的堆焊修复工作，很多轧钢厂一般都委托堆焊工厂完成。但由于委托加工存在中间环节多、修复周期长、成本高等缺点，使这些轧钢厂需要增加轧辊备件库存以保生产。如何简化轧辊修复堆焊工序及降低成本，是一个有意义的研究课题，下面就此介绍我们的做法。
一、实施短流程堆焊修复工艺
短流程堆焊修复工艺具有修复周期短、堆焊工序少、修复效率高的特点。具体做法如下。
1．利用磨辊装配车间的设备，在车间内设立一个小型的堆焊工位，以避免周转环节多的问题。
2．实现应用堆焊和热处理一体化轧辊堆焊装置进行修复。图1是该装置的外貌，其工作原理是综合堆焊机床和热处理炉的基本结构和功能，使轧辊堆焊过程中的预热、堆焊、热处理三个工序集中操作。工艺过程如下。
(1)堆焊前，将堆焊装置的前炉体和后炉体沿轨道分开。在工件上安装轴颈保护圈，将工件吊装至滚轮架上（通过传动使工件轧辊能够在轮架上连续转动）；分开的炉体再合上并固定，将轧辊的主体封闭于炉膛内。要求炉体两端通孔与辊颈间的间隙尽量小(约5mm)，以提高炉膛的密封性；用炉盖塞紧堆焊槽；通电缓慢对轧辊预热。
(2)堆焊时，前下部炉体断电、沿轨道前移；后下部炉体断电、适当后移；移开塞紧在堆焊槽内的炉盖；焊接机头进入堆焊槽对轧辊实施堆焊。堆焊过程中，前上部和后上部炉膛始终通电以保证轧辊堆焊的层间温度。
(3)层间热处理或最终热处理的方法与预热相同，根据要求设定热处理程序。最终热处理结束后轧辊缓冷至室温。将炉体再沿轨道分开，吊装轧辊至车床和磨床上加工，全部堆焊修复过程结束。
3．应用实践。
梅山钢铁公司于1998年开始自主研发轧辊堆焊设备和堆焊工艺。2002年8月，在该公司热轧厂磨辊装配车间设立了一个轧辊堆焊工位，使用堆焊和热处理一体化轧辊堆焊装置对该厂φ1280mm粗轧工作辊、φ1 380mm支撑辊、φ1 380mm VSB大立辊进行堆焊修复，非常成功。图2是梅山钢铁公司一体化轧辊堆焊装置堆焊φ1280mm粗轧工作辊时的现场照片。该装置的主要技术参数如下。
炉顶平台尺寸：前平台4 200×2 000mm，后平台4 200×3 000mm；
炉膛尺寸：φ1 700×2 700mm；
炉衬材料及厚度：B型高铝硅酸铝耐火纤维厚度160~200mm；
额定温度、电压、功率：700℃、380V、300k W（可调）；
电热元件连接：10个Y形连接，炉膛前、后上部各三个，炉膛前、后下部各两个。
轧辊转动动力及焊接小车行走机构使用变频调速。堆焊方式采用双机头、丝极、螺旋自动埋弧堆焊。由于堆焊槽部位温度高、堆焊平台与轧辊表面距离较大，故焊接机头作了结构改进（图3），保证了焊接稳定性和可操作性。
一体化的轧辊堆焊装置具备堆焊机床和热处理炉的基本功能，其构成仅需一台堆焊机床、一套层间保温设备、一台台车式热处理炉的30％左右。具有组合式结构、结构紧凑、全纤维炉衬、履带式远红外陶瓷片电加热、多点独立控温、宽大炉顶工作平台、设备占地少、节约投资等优点。在轧辊堆焊修复时，前后仅需两次吊装，工序极简便。
二、效果
采用短流程堆焊修复方法，用两个DZ1250型埋弧焊机和两个改进型堆焊机头实施堆焊，修复一根φ1280mm粗轧工作辊仅需20天，比外委堆焊减少工期1个月。
梅山短流程堆焊修复轧辊工艺在国内钢铁企业中独树一帜，技术领先，获得第15届全国发明展铜奖、上海市2005年度优秀实用新型专利奖等荣誉。