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带钢热轧机上的轧辊即为高速钢复合轧辊，辊套采用高速钢材料，与高铬铸铁轧辊相比，高速钢复合轧辊的力学性能已显示出明显的优势。但由于高速钢复合轧辊工作层的基体上通常分布着组织粗大、脆性高的碳化物，导致辊面的硬度和热疲劳性能不佳，耐磨性较差，使用寿命较短，换辊频度上升，加上成本因素综合考虑，仍不能完全取代高铬铸铁轧辊。针对上述问题，本文开展了影响高速钢组织与性能的研究，对加入钒、铌等合金元素的轧辊用高速钢试件进行了淬火与回火热处理试验，分析了淬火温度、回火温度对高速钢硬度的影响，并通过金相组织显观察和能谱分析，研究了高速钢中碳化物的主要类型，制定了能获得更多颗粒状弥散分布碳化物的热处理工艺参数，进而为高速钢复合轧辊的实际生产提供了依据。




应用粉末冶金技术中喷雾制粒与热等静压的配合工艺，生产的高速钢较之传统方法生产的钢材具有许多优点，如优良的机加工性能、韧性、硬度和热处理后的形状稳定性。应用HIP工艺生产的高速钢轧辊，与相同成分的铸造高速钢轧辊相比，碳化物更细小、均匀，而碳化物的形貌及分布对轧辊的热疲劳性能、抗剥落性能及韧性起决定性作用，因此HIP高速钢轧辊的综合性能明显优于铸造轧辊。此外，为了进一步提高耐磨性，HIP高速钢轧辊可采用更高的含碳量和合金含量，仍保持良好的碳化物形貌。用HIP工艺生产高速钢轧辊时，一般是用铸、锻钢材料制成辊芯，在辊芯外填充好辊身外层所用的高速钢粉末，抽真空后在1000℃以上高温和100 MPa以上压力下烧结成轧辊。由于HIP工艺设备需要耐高压，受设备限制，HIP工艺还只能生产小直径的高速钢轧辊。



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堆焊技术是机械制造行业重要的制造和维修手段，在轧辊修复中得到广泛应用。当轧辊使用到报废极限时，可以进行堆焊修复，经过堆焊修复的轧辊具有成本低、寿命长、使用效果好等特点，对于推进循环经济成效明显，受到轧钢企业普遍欢迎。 因此，采用堆焊方法修复旧轧辊以提高轧辊的使用寿命已成为我国轧钢企业降低成本、提益的重要举措，也是符合我国节能降耗、清洁生产、循环经济的基本国策。

轧辊堆焊修复具有单件、小批量作业的特点，需要根据用户单个产品、不同材质、不同规格、不同失效情况来决定使用不同工艺，因此轧辊修复技术面临着挑战和创新。“十五”初期此项技术多集中在40t 以下热轧机用辊修复上，仅用于热轧开坯辊、型钢辊、焊管辊、连铸辊道辊等小型轧辊修复。但是国内几十条冷、热连轧机、中厚板轧机有大量报废支撑辊闲置，造成极大资源浪费，轧钢企业十分渴望废品再利用。针对这种市场需求，各轧辊公司积极开展新技术开发。



轧辊是轧机的主要消耗工艺件，在轧钢过程中消耗量大，占轧制成本一定的比例。轧辊质量对轧机作业率、质量和产量、轧辊消耗影响较大，所以大部分轧辊使用高合金，单价非常高。轧辊消耗的主要是表层一定深度的工作层，大型支承辊工作层半径方向100mm左右，大型工作辊一般为半径方向50mm，工作层重量占轧辊重量比例并不大。正常情况下轧辊使用到报废极限时（即工作层消耗完）或者出现较大的缺陷时，轧辊就整体报废，辊芯部分按照废钢处理，对成本影响很大。
轧辊修复就是将工作层进行修复，通常采取堆焊方式，当轧辊使用到报废极限时或者轧辊出现较大缺陷时，进行堆焊修复工作层。这样轧辊芯就可以实现重复利用，从而能够大幅降低轧辊消耗，降低生产成本。




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