一、引言
连铸辊作为连铸生产中的关键部件，长期承受高温、重载及冷热交替冲击，其表面耐磨层的焊接质量直接影响设备使用寿命和铸坯质量。明弧焊因操作灵活、效率较高，被广泛应用于连铸辊的堆焊修复与制造，但实际生产中常出现脱渣困难的问题 —— 焊后熔渣难以清理，不仅增加后续打磨工作量，还可能导致夹渣、未焊透等缺陷，严重时会降低焊层结合强度，影响连铸辊的使用可靠性。本文结合生产实践，深入分析明弧焊脱渣差的主要原因，并提出针对性预防措施，为行业技术人员提供参考。
二、连铸辊明弧焊脱渣差的核心原因分析
（一）焊接材料选择与匹配不当
焊条 / 焊丝型号适配性差：连铸辊堆焊常用耐磨焊丝（如LZ414N、LM414等），若选择的焊条熔渣体系与母材（多为 42CrMo、35CrMo 等合金结构钢）不匹配，如酸性焊条用于碱性母材焊接，或低氢型焊条混用酸性焊剂，会导致熔渣与焊缝金属的物理化学性质差异过大，冷却后难以分离。
焊接材料受潮或变质：焊条、焊丝储存环境潮湿时，药皮会吸收水分，焊接过程中水分分解产生气体，破坏熔渣的流动性和覆盖均匀性；部分焊条存放时间过长，药皮出现开裂、脱落，也会导致熔渣形成不完整，脱渣性能下降。
（二）焊接工艺参数设置不合理
焊接电流与电压失衡：电流过小会导致熔池温度不足，熔渣未能充分熔化，呈颗粒状附着在焊缝表面，难以脱落；电流过大则会使熔池过热，熔渣与焊缝金属反应过度，形成致密的氧化渣层，冷却后与焊缝结合紧密。电压过高易造成熔渣飞溅，形成不规则渣壳；电压过低则熔渣覆盖不充分，无法有效保护焊缝，同时脱渣阻力增大。
焊接速度与运条方式不当：焊接速度过快时，熔渣来不及均匀覆盖熔池，冷却后形成薄而脆的渣壳，部分区域甚至出现 “粘渣” 现象；速度过慢则熔渣堆积过厚，冷却后收缩不均，与焊缝金属结合紧密。运条过程中若摆动幅度过大、角度不当，会导致熔渣分布不均，局部区域熔渣过厚或过薄，影响脱渣效果。
预热与层间温度控制不佳：连铸辊母材含碳量和合金元素含量较高，焊接前未预热或预热温度不足，焊接过程中母材与焊缝金属温差过大，易产生应力集中，导致熔渣与焊缝金属结合力增强；层间温度过高则会使焊缝金属晶粒粗大，熔渣与金属界面反应充分，脱渣难度增加。
（三）焊接操作与环境影响
坡口清理不彻底：连铸辊焊接前，若坡口表面存在油污、铁锈、氧化皮、水分等杂质，焊接过程中这些杂质会与熔渣发生反应，形成复杂的化合物，使熔渣粘度增大，脱渣性能下降；同时杂质还可能导致焊缝产生气孔、夹渣，进一步加剧脱渣困难。
焊接角度与位置不当：平焊时若焊条角度过大或过小，会导致熔渣流动方向与焊缝金属凝固方向不一致，熔渣易堆积在焊缝边缘或中心，冷却后难以清理；立焊、横焊时，熔渣受重力影响易向下流淌，形成不均匀渣壳，脱渣难度高于平焊。
环境湿度与风速影响：焊接环境湿度较大时，空气中的水分会进入熔池，与熔渣反应生成氢氧化物，增加熔渣粘度；风速超过 2m/s 时，会破坏熔渣的保护氛围，导致熔渣冷却过快，与焊缝金属结合紧密，同时可能造成熔渣飞溅，形成不规则渣壳。
（四）设备与母材因素
焊接设备性能不稳定：电焊机输出电流、电压波动过大，会导致焊接过程中熔池温度不稳定，熔渣形成不均匀，脱渣效果变差；焊条电弧焊时，焊钳接触不良、电缆线老化等问题会造成电流损耗，同样影响熔渣熔化与流动。
母材成分与状态异常：部分连铸辊母材因长期使用，表面存在疲劳层、裂纹或合金元素烧损，焊接时母材与焊缝金属的成分差异增大，熔渣与金属界面结合力增强；若母材存在铸造缺陷（如气孔、夹杂物），焊接过程中这些缺陷会影响熔池流动，导致熔渣分布不均，脱渣困难。
三、连铸辊明弧焊脱渣差的预防措施
（一）优化焊接材料选择与管理
精准匹配焊接材料：根据连铸辊母材材质（如 42CrMo、35CrMo）和使用要求，选择适配的焊条 / 焊丝型号，优先选用低氢型、高韧性焊条（如 D256 低氢型耐磨焊条），确保熔渣体系与母材、焊缝金属的物理化学性质匹配，降低脱渣阻力。
规范焊接材料储存与烘干：焊接材料应存放在干燥、通风的库房内，控制环境湿度≤60%；低氢型焊条使用前需经 350-400℃烘干 2-3 小时，酸性焊条烘干温度为 100-150℃，烘干后放入保温桶随用随取，避免再次受潮。
（二）科学设置焊接工艺参数
优化电流与电压匹配：根据焊条直径、母材厚度确定合理的焊接电流，如 φ4.0mm D256 焊条推荐电流为 160-200A，配套电压为 22-26V，确保熔池温度适中，熔渣充分熔化且流动性良好；焊接过程中通过试焊调整参数，观察熔渣流动状态，以熔渣能均匀覆盖熔池、冷却后易剥离为宜。
控制焊接速度与运条方式：焊接速度控制在 3-5mm/s，确保熔渣与熔池同步凝固，避免熔渣堆积或覆盖不充分；运条时采用直线运条或小幅摆动（摆动幅度不超过焊条直径的 3 倍），保持焊条与母材夹角为 30-45°，确保熔渣均匀分布。
严格把控预热与层间温度：焊接前对连铸辊进行整体预热，预热温度根据母材材质确定，一般为 200-300℃，预热范围为坡口两侧各 100mm；层间温度控制在 200-250℃，避免过高或过低，可通过红外测温仪实时监测。
（三）规范焊接操作与环境控制
彻底清理坡口与工件表面：焊接前采用角磨机、砂纸等工具清理坡口及两侧 20mm 范围内的油污、铁锈、氧化皮等杂质，直至露出金属光泽；对潮湿的工件表面进行烘干处理，确保无水分残留。
优化焊接角度与位置：平焊时焊条与母材保持 45° 左右夹角，立焊时采用向上立焊，焊条角度略向熔池方向倾斜，横焊时焊条与母材夹角为 60-70°，减少熔渣因重力导致的堆积；尽量避免在复杂位置焊接，若需焊接，可分段、分层进行，确保熔渣充分流动。
控制焊接环境条件：焊接环境湿度应控制在 80% 以下，雨天、雪天禁止露天焊接；室外焊接时需搭建防风棚，控制风速≤2m/s，避免气流破坏熔渣保护氛围。
（四）强化设备维护与母材预处理
定期维护焊接设备：定期检查电焊机的输出性能，校准电流、电压显示仪表，确保参数输出稳定；更换老化的电缆线、焊钳，保证电路接触良好，减少电流损耗。
做好母材预处理：对使用过的连铸辊进行表面处理，去除疲劳层、裂纹等缺陷，必要时进行无损检测（如 UT、MT），确保母材无隐藏缺陷；对新母材进行除锈、除油处理，若母材含碳量较高，可适当提高预热温度，降低焊接应力。
四、结语
连铸辊明弧焊脱渣差是多种因素共同作用的结果，核心在于焊接材料匹配、工艺参数控制、操作规范及环境管理。生产过程中，需结合连铸辊的母材特性、使用要求，从材料选择、工艺优化、操作规范、设备维护等多方面入手，针对性解决脱渣问题。通过科学预防与精准控制，不仅能降低脱渣难度、减少后续加工工作量，还能提升焊缝质量，延长连铸辊的使用寿命，保障连铸生产的稳定高效运行。未来，随着焊接技术的不断发展，可进一步探索新型焊接材料、智能化焊接设备的应用，为连铸辊焊接质量的提升提供更有力的支撑。
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