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连铸辊的表面缺陷原因分析及修复工艺

唐定忠;成世奇

【摘要】Inthispaper,thereasonsfortheformationofdefectssuchasring

cracks,wearsagandweldinglayerfallingoffonthesurfaceofthe

convertercontinuouscastingrollerafteraperiodofuseareanalyzed,and

therepairmethodisproposed.Ithasbeenprovedbypracticethatthe

repairedcontinuouscastingrollercanachievethesameuseeffectasthe

newrollerbyselectingpropersurfacingmaterialandsurfacingtechnology,

soastoavoidoverallscrappingofthecontinuouscastingroller,reduce

thepurchaseamountofnewroller,improveproductionefficiencyand

obtainbettereconomicbenefits.%本文对转炉连铸辊在使用一段时间后表面出

现的环状裂纹、磨损凹陷、焊层脱落等缺陷形成的原因进行了分析,并提出修复处

理办法.实践证明,通过选择合适的堆焊材料和堆焊工艺等措施,修复后的连铸辊能够

达到和新辊一样的使用效果,从而避免了连铸辊整体报废,减少新辊的采购量,提高生

产效率,取得较好的经济效益.

【期刊名称】《装备制造技术》

【年(卷),期】2018(000)012

【总页数】3页(P180-182)

【关键词】连铸辊;缺陷分析;焊材选择;表面堆焊

【作者】唐定忠;成世奇

【作者单位】柳钢工程技术有限公司,广西柳州545002;柳钢工程技术有限公司,

广西柳州545002

【正文语种】中文

【中图分类】TG245

0前言

随着冶炼技术的进步，转炉炼钢厂的钢坯成型已经从模铸发展到连铸工艺，采用连

铸工艺可以大幅度提高铸坯产量质量、降低钢厂能耗、提高钢水成材率[1]。连铸

辊就是各板坯连铸设备的关键备件之一，其作用主要是控制铸坯的引导、冷却、驱

动和成型。连铸坯出结晶器的温度一般在1200℃，到水平段时仍有800℃，连铸

辊与铸坯接触的最高温度可达到近500℃.这些连铸辊在工作中主要承受高温钢坯

的高温磨损、钢坯重量载荷、喷淋冷却水的冷热疲劳、高温潮湿气体的氧化腐蚀。

经过长期的冷热疲劳、氧化腐蚀、高温红坯的摩擦磨损的作用，就会在辊子表面出

现无数条环状裂纹、凹陷、焊层块状脱落等缺陷，而这些缺陷又直接影响到拉坯的

表面质量，因此，只要连铸辊出现缺陷就不能再使用。一条板坯连铸线上使用的连

铸辊大大小小的数量在200根以上，每年购买连铸辊的费用都在数千万元以上，

在生产中所占成本的比例较大，如果全部换新辊，不仅成本难以消化，而且对社会

资源也是极大的浪费。因此，通过对连铸辊表面进行堆焊修复后重新上线使用，具

有较大的经济效益和社会效益。

1连铸辊表面缺陷产生原因分析

连铸辊在生产使用过程中主要出现表面环状裂纹、磨损凹陷、焊层脱落等缺陷（见

图1），产生这些缺陷的主要原因分析如下：

图1连铸辊缺陷图

（1）焊丝中的碳含量控制不当。取样检查连铸辊表面成份，见表1.

表1连铸辊成份表?

从表1看出，由于C含量过高，会使碳化铬（Cr23C6）含量增加，而碳化铬易于

偏析于晶界上，使得在晶界附近产生一个贫铬区。由于贫铬区的Cr含量过低而C

含量过高，使得该区域的抗腐蚀性和硬度相对降低，从而发生晶间腐蚀。晶间腐蚀

在高温作用下会沿母材方向延生，进而形成裂纹形式的缺陷，在挤压力作用下出现

焊层脱落的情况。同时，碳在钢中是引起结晶裂纹的主要元素，C的含量过高，导

致焊缝金属的临界应变率和抗裂性能显著下降。焊缝的碳含量增大后，不仅导致硫

和磷等有害杂质元素的偏析，而且增大了焊缝的固液结晶区间，使脆性温度区间增

宽，使得焊层抗裂性降低。因此，选择这种含碳量高的焊丝材料，容易导致连铸辊

表面裂纹和剥落。（2）该成份抗冷热疲劳性能不足。连铸辊在工作时长期与高温

钢坯接触，不仅受到