贾林喜++徐跃+++倪新慧

【摘 要】本文将以钢厂含碳量高的废旧轧辊为研究对象，结合当前钢铁行业发展的实际情况，针对钢铁行业废旧轧辊开展研究。笔者首先分析了对大型支承辊及其堆焊修复再制造技术研究的意义，然后谈探析了大型支承辊及其堆焊修复再制造技术的工艺，希望能够对今后的相关研究提供一定的参考依据。

【关键词】大型支承辊；堆焊修复；工艺技术

【引言】：轧辊是轧钢工业生产过程中重要的工件之一，对轧钢工业的发展具有深远影响。近些年来，随着社会经济的快速发展，社会对钢材料的需求日益增强，钢产量在不断增加的同时，也带来一定的社会环境问题。为了缓解有限资源和无限利用之间的矛盾，减少废品对环境的危害，最大限度地利用废旧产品零部件中的价值，早在上世纪80年代，“绿色制造”的新概念就被提出，再制造工程应运而生。

1、 大型支承辊及其堆焊修复再制造技术研究具有的意义

1.1有利于提升我国的科技支撑能力和改革创新能力

对大型支承辊及其堆焊修复再制造技术研究，能够为降低环境排放、提高资源利用率、建立循环经济发展模式提供重要途径和技术支撑。现如今，再制造技术逐渐成为现代国家战略技术中的重要组成部分，里面涉及到许多关键核心技术，比如堆焊技术镶套技术，又比如铸造工艺，还有热处理工艺等。因此，本文对大型支承辊及其堆焊修复再制造技术研究，尤其是针对高碳含量废旧轧辊的再制造技术研究可以进行核心技术的开发和创新，在促进我国科技水平提高方面具有极大作用。

1.2有利于促进再制造产业发展和解决就业问题

再制造能够非常有力地体现资源循环利用的原则，在当前我国大力提倡资源节约型、环境友好型社会建设的过程中将发挥着极其重要的作用，在2010年“两会”期间国务院的政府工作报告中，再制造已经被纳入了国家战略性新兴产业的范畴。随着我国政府对再制造的日益重视，广大民众对再制造的逐渐认同，必将进一步促进这一新兴战略性产业的发展和日益重大，并形成新的经济增长点，有利于解决目前我国的就业问题，在促进再制造产业发展的同时，进一步产生社会经济效益。

1.3有利于提升国家建设的资源集成能力

如今，社会经济在快速发展的同时，能耗的消耗也不断增加，自然资源和社会能源的日益短缺已经成为了阻碍科学发展，限制循环经济模式构建主要因素，要想有效解决这一问题，有关部门和企业就必须积极开展废旧产品的绿色再制造。通过大力发展废旧产品绿色再制造产业，可以很好地实现将废旧产品进行再次开发，并从废旧产品再制造过程中提炼和挖掘出可以利用的材料和能源，促成“资源-产品-再生资源”资源生产和利用循环模式的构建，从而为构建循环经济的科学发展模式奠定良好基础。另外，对大型支承辊及其堆焊修复再制造技术的研究在降低制造业产品全寿命周期费用也具有非常显著的效果，尤其是产品使用过程中的维修保养费用，全面恢复和提升废旧机电产品性能，有效节约资源、能源，减少环境污染等方面意义重大。

2、 大型支承辊及其堆焊修复再制造技术探析

2.1废旧钢厂轧辊热处理工艺研究

为了保证轧辊良好的功能性中，首先需要通过热处理工艺降低轧辊表面的硬度，由于在本研究中废旧轧辊，轧辊在新品制备过程中表面均通过热处理工艺提高表面的硬度，所以要通过机加工减少尺寸，然后作为挤压辊的芯轴使用，故热处理工艺非常关键。

采用传统的热处理炉耗能巨大，同时芯轴的芯部也被软化，而感应加热的工艺的应用，能够对轧辊的表面层进行表层软化，使废旧钢厂大型轧辊的表层硬度降低到HRC30-HRC35，不仅满足了机加工的需要，还最大限度地保留了芯轴原有的微观组织和强度性能。所谓感应加热，指的是工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小。但目前没有成熟的感应加热设备可以直接使用，需要开发符合废旧钢厂轧辊使用要求的感应加热设备，同时加热的温度控制对轧辊表面的软化程度和软化深度具有决定性的作用，热处理工艺直接关系到下一道工序的顺利开展以及再制造产品的使用性能。

2.2再制造用药芯焊丝材料的研究

在废旧钢厂大型轧辊升级再制造过程中，最重要的是堆焊材料的研发，堆焊层的寿命直接关系到再制造产品的寿命。目前的堆焊材料是针对材质为20MnMo辊压机挤压辊开发的堆焊材料，还没有针对废旧钢厂大型轧辊升级再制造专用的堆焊材料。

在再制造过程中由于低碳钢过渡套的添加，统一了堆焊的基体材料，便于制定统一的堆焊工艺和堆焊材料。过渡层合金需解决基材合金与工作层合金的堆焊亲和性能及工件在工作状态下的高交变冷热抗压性能，确保一个硬度梯度的过渡参数。工作层合金除解决与过渡层合金堆焊亲合性能外，主要考虑达到工件的抗压、抗剥落、抗磨损等失效指标，以恢复或延长挤压辊的使用寿命。在材料的硬度方面要控制过渡合金的硬度HRC50-55，工作层的硬度HRC60-62。相邻两种材料的相容性包括堆焊材料与基体之间和不同堆焊层材料之间在液态和固态时的互溶性，是否出现金属间化合物，以及两者之间的熔点、膨胀系数、热导率的差异将影响堆焊层的应力和结合强度；不同堆焊合金材料之间热影响区的金相组织状态；堆焊工作层对使用工况的承载性，过渡合金层主要承载整体的抗冲击性能，中间合金层主要起到承上启下的作用，工作合金层主要承载挤压辊的耐磨性能，各层性能良好配合，才能制备出性能优良的挤压辊。

结语

总而言之，对钢铁行业大型支承辊及其堆焊修复再制造技术的研究，能够推动我国废旧大型轧辊的再制造技术的推广，有效地提高了資源利用率，降低了资源、能源的消耗，同时能促进我国绿色循环产业的发展，加速制造业的转型升级，从而使国民经济持续、稳定、健康发展，具备极高的社会、生态及经济效益。

【参考文献】

[1]张亮. 浅析大型支承辊堆焊修复技术[J]. 中国设备工程，2012，09：40-41.

[2]张亮. 浅析大型支承辊及其堆焊修复再制造技术[J]. 连铸，2012，05：27-28+42.