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嚴格執行正確的軋輥堆焊工藝，是保證軋輥堆焊質量的好壞及成功與否的決定性因素。

軋輥堆焊過程包括以下步驟：

1、是裂紋必須徹底清除，對多次堆焊的軋輥，應經超聲波探傷，檢查內部情況，在確認無裂紋的情況下方可進行焊接。

2、預熱：由于軋輥及堆焊材料均為含炭量和合金元素較高的材料，加之軋輥輥徑大、剛性大、冷卻速度快，很容易在焊接時造成脆性區，并且由于溫度不均形成很大的熱應力造成裂紋。為了防止裂紋的發生，堆焊前必須對軋輥進行預熱，預熱溫度由輥身及堆焊材料成分而定。為了使軋輥表面得到均勻的硬度，預熱溫度應在材料的Ms點以上。為了減少熱應力，加熱速度也應當控制，特別是大軋輥，升溫速度開始100℃采用約20℃/h，之后可為40℃/h。要求均勻加熱。

3、焊接：焊接是堆焊成敗的關鍵環節，要獲得理想的堆焊層必須綜合考慮某些可變因素，如：焊接電壓、焊接速度、軋輥轉速、軋輥的保溫、焊接電流、焊接材料等，對一些含碳及合金元素高的輥芯，為防止脆性區的裂紋，除一定的預熱措施外，多采用低碳低合金過渡層進行預先堆焊過渡層。

4、焊后處理：這是軋輥堆焊的后一道工序，為了減少由于表面和內部冷速不一造成體積應力而引起裂紋，要控制冷速。一般控制冷速和加熱速度大致相同，冷至100℃時要保溫一定時間，冷至50℃以下可不再控制冷速。為了消除焊接殘余應力，必須進行回火處理，回火溫度視軋輥使用條件，一般控制在450~600℃之間。回火溫度高，內應力消除徹底，但硬度降低。因而回火溫度的選擇，既要保證軋輥表面一定的硬度，又要盡量消除內應力。回火的保溫時間通常取每一寸直徑保溫一小時，多在4~10小時內選取，冷卻大部分是隨爐緩冷，降溫至150℃后可空冷。