一、轧辊掉块：钢厂生产的 “隐形杀手”
在轧钢生产现场，轧辊掉块是令运维团队头疼的常见故障。某冷轧钢厂曾因一批轧辊出现块状脱落，导致钢板表面布满划痕，次品率骤升 30%，返工成本增加数十万元；另一铝箔加工厂更因轧辊掉块，造成整批产品因针孔缺陷报废，直接经济损失惨重。这些案例背后，是多重因素共同作用的结果。
（一）原材料缺陷埋下先天隐患
轧辊制造环节的材质问题是掉块的重要根源。冶炼、锻造过程中形成的液析碳化物、网状碳化物等缺陷，会使轧辊内部组织不均匀，成为应力集中的 “薄弱点”。某轧辊制造企业的统计显示，母材中夹杂物引发的掉块失效占比高达 30%，这些夹杂物在轧制压力作用下极易诱发裂纹扩展，最终导致表层脱落。此外，轧辊调质余量不足（低于 3mm）或淬硬层深度过浅（不足 4mm），会使表面抗压能力与心部抗拉能力失衡，加速掉块发生。
（二）工艺管控不当引发后天失效
热处理工艺失衡：淬火温度控制不佳会导致轧辊表面晶粒粗化，出现针状马氏体等不良组织；冷速不足形成的淬火软点，或残余奥氏体含量超过 12%，都会显著降低辊面硬度与韧性，在交变载荷下易发生剥落。
堆焊工艺缺陷：堆焊修复时的参数偏差是常见诱因。预热温度仅达规定值的 70% 时，堆焊层与基体温差过大产生收缩应力，直接削弱结合强度；焊接电流过高使稀释率从 15% 升至 30%，会让堆焊层硬度从 HRC55 骤降至 HRC45，耐磨性大幅下降。而焊接速度过快导致的未熔合、电压不稳引发的气孔缺陷，都为后续掉块埋下隐患。
（三）使用工况加剧失效进程
轧辊长期处于高温（热轧工况）、高压、剧烈摩擦的恶劣环境中，冷热交替产生的热应力反复作用，会使表层材料疲劳损伤不断累积。若轧制负荷突然超标或异物卷入辊缝，局部应力瞬间超过材料承载极限，就会引发突发性掉块。
二、耐磨焊丝：从 “修复” 到 “强化” 的破局关键
针对轧辊掉块的多重诱因，采用优质耐磨焊丝进行堆焊修复与表面强化，已成为钢厂降本增效的核心手段。其优势集中体现在性能适配、工艺兼容与经济实用三大维度。
（一）精准成分设计强化抗损能力
高性能耐磨焊丝通过 Cr、Mo、W、V 等合金元素的科学配比，在堆焊层形成弥散分布的碳化物硬质相，实现硬度与韧性的平衡。例如，高铬合金焊丝堆焊层硬度可达 HRC59-63，且含有均匀的板条马氏体组织，既能抵御轧制过程的剧烈摩擦，又能缓冲冲击载荷。与普通焊丝相比，优质耐磨焊丝的杂质含量极低，可将堆焊层气孔率控制在 1% 以下，避免形成应力集中点。某冷轧厂用耐磨药芯焊丝修复 9Cr2Mo 轧辊后，堆焊层连续使用 6 个月未出现掉块，使用寿命较新辊提升 50%。
（二）材质工艺适配降低失效风险
耐磨焊丝的适配性设计能有效解决堆焊层剥离难题。针对不同基材（铸钢、铸铁等），焊丝可通过调整热膨胀系数，减少冷热循环产生的界面应力 —— 如针对中碳钢基体选用改良型高铬焊丝，能将材质匹配性失效风险降低 40%。在工艺兼容性上，药芯耐磨焊丝焊接效率是传统焊条的 3-5 倍，且适配埋弧焊机、明弧焊机等主流设备，单层堆焊厚度可达 2-4mm，大幅缩短修复工期。某钢厂通过优化焊丝与焊接参数匹配，将堆焊返工率从 20% 降至 3% 以下。
（三）全生命周期提升经济价值
耐磨焊丝的性价比优势在长期使用中尤为凸显。虽然高性能焊丝采购成本略高，但修复费用仅为新辊的 50%，且能使轧辊更换周期延长 60% 以上。某热轧厂的数据显示，采用含 W、V 元素的耐磨焊丝后，轧辊年更换次数从 8 次降至 3 次，停机损失减少近百万元。同时，堆焊层形成的应力释放裂纹仅存在于表层，不会延伸至基体，既保证了耐磨性能，又避免了修复过程中的基体损伤。
三、系统性预防：耐磨焊丝的规范应用方案
要充分发挥耐磨焊丝的防掉块作用，需建立 “选材 - 工艺 - 运维” 全链条管控体系：
（一）精准选材适配工况需求
根据轧制类型选择焊丝：热轧辊应选用含 Mo、W 的耐高温焊丝，冷轧辊优先选择高铬合金焊丝以提升耐磨性；面对高冲击工况，需增加 Ni 元素改善韧性。同时必须匹配基材成分，如针对高碳基体选用相近碳含量的焊丝，避免界面形成脆性相。采购时需核查出厂报告，确保焊丝杂质含量（硫、磷）低于 0.03%。
（二）优化堆焊工艺控制
预处理到位：堆焊前彻底清理辊面油污、裂纹，预热温度按基材材质控制在 200-350℃，保温时间不少于 2 小时；
参数精准把控：根据焊丝类型设定参数 —— 药芯焊丝焊接电流控制在 200-300A，电压 28-32V，焊接速度保持在 15-20cm/min，确保稀释率稳定在 15% 以内；
后热消应力：堆焊后采用 200℃恒温回火，缓慢冷却至室温，消除焊接残余应力。
（三）强化运维监测
建立轧辊全生命周期档案，定期检测辊面硬度、淬硬层厚度与表面缺陷；轧制过程中实时监控负荷与温度，避免过载运行；发现细微裂纹及时用耐磨焊丝补焊，防止缺陷扩大。
四、结语
轧辊掉块的防治需兼顾 “先天材质优化” 与 “后天工艺强化”，而耐磨焊丝凭借其优异的抗磨性能、工艺适配性与经济价值，已成为破解这一难题的核心技术支撑。从原材料筛选到堆焊施工的精细化管控，再到运维环节的动态监测，只有形成全流程闭环管理，才能真正降低掉块风险，为钢厂实现高效、稳定生产提供保障。随着耐磨焊丝向 “高纯净度、定制化” 升级，其在轧辊强化领域的应用价值将进一步凸显。
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