性采用具有弧压反馈的下降外特性。焊丝干伸长是焊丝伸出枪嘴的长度，合适的焊丝伸出长度应为焊丝直径的10-12倍，焊丝的干伸长太短，就会因为焊枪喷嘴与工件距离近而增加飞溅金属堵塞喷嘴，焊丝的干伸长太长，则会增加飞溅、引起焊接不稳定。焊丝直径为φ3.2mm，所以，焊丝干伸长为32-38mm。
2.4.3.1堆焊规范参数
堆焊规范参数包括:电弧电压、电流、送丝速度、堆焊速度、堆焊螺距等。这些参数应根据轧辊的种类、材质及技术要求，不同的焊丝和焊剂，经实验后确定。合理的堆焊规范应能达到:有较高的堆焊溶敷效率，堆焊层间有足够的结合强度，无裂纹、夹渣和其它焊接缺陷，且易于脱渣等。试验过程中的预定堆焊规范可按以下经验公式计算确定: 1) 堆焊电流
堆焊电流与焊丝直径之间存在一定关系:
I = (85-110) × d (2-3)
式中 d一一焊丝直径(mm)
因为d=φ3.2mm,根据公式（2-3），堆焊电流范围：280-320 A。 2) 电弧电压
在选择电弧电压时，主要考虑堆焊电流，可按下式计算:
V= (0.02-0.04) × I + 20 (2-4)
根据上式，结合堆焊电流范围，得到电弧电压范围：30-32 V。 3) 堆焊速度
轧辊堆焊时的轧辊转速是根据轧辊的线速度及轧辊直径大小确定。一般情况下，堆焊速度以24- 42m/h较为合适，碳素钢焊丝取中下限，合金钢焊丝取中上限。轧辊转速可由下面公式求得:
n=V线 / (π × D) (2-5)
式中 n一一轧辊转速(r/min)；
D一一轧辊直径(mm)； V线一一轧辊线速度(mm/min)。
取V线=580 mm/min，根据辊径的不同，轧辊转速分别为n1=0.45r/min，n2=0.66r/min，n3=0.40r/min 4) 堆焊螺距
堆焊时相邻焊缝彼此重叠1/3左右，堆焊螺距可根据焊丝直径按下式选取:
S=(l.9-2.3) × d (2-6)
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式中 S一一堆焊螺距(mm/rap)；
d一一焊丝直径毫米(mm)。
S=6.08-7.36 mm/rap 5) 焊丝倾斜位置
为防止液态金属和熔化的焊剂流失，延长熔渣冷却凝固时间，便于除渣，焊丝必须相对于轧辊中心向其旋转反方向后移一距离，叫后移量，用K表示，K=0.08D，焊丝对正轧辊中心，倾角为6-8°。 6) 堆焊电流的种类和极性
为了保证轧辊堆焊质量一般要求采用直流焊机，采用直流反接堆焊时，焊缝熔深最大；采用直流正接(焊丝接负极，焊件为阳极)时，不存在“阴极清理作用”，焊缝的熔深最小，焊丝的熔敷率最高。此处采用直流正接。具有下述特点：改善熔合比，提高焊缝性能，焊件产生的热量大、温度高，因此熔池深而窄，生产率高，同时焊件的收缩和变形均较小。 7) 熔合比
熔合比是指熔焊时，被熔化的母材部分在焊道金属中所占的比例。在焊缝中，母材金属熔合比的增加，意味着熔池中母材金属所占的比例增大，填充金属元素被稀释，从而改变焊缝的成分，组织性能以及形貌。因而，测定对接焊缝熔合比的大小可以为异种材料或复合板焊接时焊接工艺参数以及焊接材料的选择提供一定的依据，具有重要的意义。公式为γ= (Fb1+Fb2)/Fw 。
图2-5是熔合比的示意图。图中，由于存在横向收缩变
形，所以母材有一部分重叠。
图2-6所示，随着焊丝伸出长度的变化，焊接电流也随之变化。当伸出长度增加时，焊接电流减小，电弧功率降低，熔合比减小。同时，随着焊丝伸出长度的增加，焊丝产生的电阻热增加，因而增加了焊丝的熔化量，也减小了熔合比。
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2.4.3.2 堆焊操作规程 平面轧辊的堆焊：
平面轧辊的堆焊是轧辊自动埋弧堆焊中最普遍最方便的一种。一般按螺旋线堆焊三层以上，第一层自左向右堆焊，第二层则需自右向左堆焊，第三层同第一层方向，以后各层依次类推。堆焊的尺寸要求除了实际的堆焊量外，还需包括加工余量、焊缝的热胀冷缩的余量，一般为4mm。但在实际生产中，当堆焊到轧辊边缘时，会发生焊剂托不住、熔渣及液体金属流失等现象，造成堆焊焊缝淌瘤。可采用图2-7的方法杜绝此问题的发生。
图2-7 平面轧辊辊身边缘堆焊-加金属软管法
它是采用几根直径大小不同的金属软管，在轧辊辊颈处重叠起来，拖住熔融的焊剂和液体金属，但金属软管的重叠高度不能超过轧辊辊面，一般低于辊面3-5mm。堆焊引弧的位置定在距离轧辊端面3-5mm处，这样堆焊焊缝正好保住轧辊边缘。
2.4.4 堆焊保温(层间温度)
轧辊堆焊时的层间温度一般保持在接近预热温度，通常认为层间温度应保持在堆焊材料的Ms点温度以上。堆焊过程中为保证预热温度不下降，堆焊机床设置有带电热体保温装置。
堆焊层温度应保证在材料的Ms点温度以上，堆焊材料的Ms点温度可依据下面经验公式推算。Ms=747-63(%C)-72(%Mn)-63(%V)-36(%Cr)-31(%Ni)一18(%Mo)-9(%W)+27(%Co)+54(%Al) （2-7）
所以取层间温度为420℃。
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2.4.5 焊后缓冷和热处理
为了减少堆焊后所引起的残余应力，避免产生裂纹，焊后应先保温，然后再装炉进行热处理。尽管堆焊材料有所不同，但其消除堆焊残余应力的退火温度(或称回火温度)多在500-600℃之间选取。轧辊回火工艺曲线如图2-8。保温时间通常为每25.4mm的辊子直径，保温0.5-1h，而缓冷制度，大部分采用随炉缓冷，当辊温降到100℃以下时出炉空冷。根据轧辊堆焊后出现的质量问题分析，有相当一部分是由于焊后热处理工序不当而引起的。
图2-8 轧辊回火工艺曲线
焊后热处理的主要目的是为改善焊后组织和消除焊接应力，同时使碳化物能够在基体组织上弥散析出，从而形成二次硬化，进一步提高轧辊堆焊工作层的硬度和耐磨性。
堆焊轧辊的焊后热处理应在专用的热处理电炉中进行，要求炉内温度均匀性（±10℃）好，温度测定准确，控温过程精确。
1.轧辊堆焊完毕后，在保持层间温度的情况下，应使轧辊在专用堆焊设备上（同时旋转），保持1-2h，目的是使轧辊温度均匀化。
2.之后，使轧辊缓冷至至少比堆焊金属Ms温度低37.8 ℃左右的温度，保持几个小时，使得轧辊芯部和外部温度均匀一致。此过程要求降温速度在37.8℃/h 左右。轧辊缓冷方式可采用保温材料包裹或放进珍珠岩坑缓冷，推荐最好进密闭的电炉中进行。
3.在热处理电炉对堆焊轧辊进行回火处理时升温过程中为保证温度均匀升温速度要缓降温过程中为防止产生新的应力也应缓慢冷却。
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2.4.6 热处理后检查机加工和成品检测
控制工艺规范，严格操作过程，将获得较满意的堆焊效果。堆焊轧辊经回火、冷却后即可转人加工，一般加工在轧辊车床上进行。
对经过焊后回火热处理后的堆焊轧辊进行粗加工，然后进行半成品检验，包括超声波探伤、硬度检查、外观检查、几何形状及粗加工尺寸检查等。堆焊层的着色探伤（PT） 或磁粉探伤（MT）检查在轧辊最终机械加工完成后进行。
2.4.6.1车削
对焊后热处理过的堆焊层，先用合适的合金刀片，经过粗，精加工能获得满意的效果。
2.4.6.2 成品检验
(1)外观检验用放大镜对轧辊表面进行检查，不得有夹渣、气孔裂纹等焊接缺陷。 (2)对加工好的辊子进行超声波探伤，不允许存在裂纹，其它缺陷不得大于2mm。 (3)堆焊层成分测定 a)成分分析试样制取
? 取样部位应与堆焊层始端或终端距15mm以上，并且与基体属相距5mm以上； ? 取样工具采用电钻，取样前须将钻头擦洗干净；
? 对堆焊试样的第一层、第二层、第三层分别制取化学分析样。 b)成分分析方法按GB223, IS09556, IS04935标准进行化学成分分析。 (4)硬度值测定(常温硬度值测定) a)试样制备
依据GB/T230-91,用线切割机将五种堆焊材料切成lOmm×lOmm×lOmm的硬度样。 b)实验设备
HB-3000型布氏硬度计。 c)实验步骤
? 测量堆焊材料在空冷状态下的硬度值；
? 测量堆焊材料在500℃, 520℃, 540℃, 560℃，保温5小时状态的硬度值； ? 测量堆焊材料在560℃，保温时间分别8小时、16小时状态下的硬度值； ? 测量堆焊材料在580℃, 600℃，保温5小时状态下的硬度值。
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