大侧压定宽(Sizing Press,简称SP)是一项在线调宽技术,它可以提高连铸与轧钢的一体化水平。由于定宽压力机的现场工况十分恶劣,导致定宽压力机模块的工作面常常会出现大面积的裂纹,对轧钢生产带来重大隐患的同时也严重影响了其使用寿命。由于目前国内钢铁企业所使用的进口模块价格过高,国产模块使用寿命有限。本文拟沿着仿制和自主研发的思路,采用实验室仿真试验、计算机模拟计算和现场试用情况对比相结合的方式,尝试在国内冶金企业中率先采用表面堆焊的方法,制造复合型定宽压力机模块,以提高其使用寿命,降低设备成本。在仿制堆焊焊条方面,本文采用一种仿制的铁基不锈钢焊条堆焊于定宽压力机模块的工作面。通过对其机械性能、高温硬度和堆焊层冲击性能的测试以及对堆焊层金相组织的分析说明,经过表面堆焊提高了侧压机模块的强度、高温硬度和抗冲击性能;堆焊层的组织是回火索氏体、先共析铁素体及球状碳化物;熔合区的金相组织是回火马氏体及少量回火索氏体。在自主研发堆焊焊条方面,本文采用一种自主研制的Ni-Cr-Mo-W镍基焊条堆焊于定宽压力机模块的工作面。通过取样,完成了力学性能实验、高温硬度实验、金相组织观察及堆焊层冲击性能实验。实验结果表明,模块镍基堆焊层内分布有呈片状的γ′相,它是高温合金的最主要的强化相;弥散分布的碳化物可以提高堆焊层的硬度。同时,γ′相的存在有可以避免在高温状态下镍基堆焊层的硬度因碳化物聚集长大而出现的剧烈下降;堆焊层具有“准解理+韧窝”型的断口,其冲击值高于母材的断口冲击值。本文的冷热疲劳实验采用由宝钢研究院设备研究所自主开发的感应加热式金属材料冷热疲劳试验装置,对上述两种堆焊材料进行了抗冷热疲劳性能的测试。通过对堆焊材料试棒裂纹断口的宏观、微观形貌的观察,发现裂纹的生长以沿晶生长,穿晶为辅,属于典型的热疲劳裂纹;通过扫描电镜对两类材质夹杂物的观察,分析了夹杂物对两堆焊金属的冷热疲劳性能的影响;通过Uddeholm标准图谱评定了上述两种堆焊金属的热疲劳裂纹的级别。计算机模拟计算方面,应用ANSYS分析软件,证实了冷热疲劳实验所取得结论的准确性。在现场工业应用时,通过对国产模块、进口模块、两种实验模块生产3万吨、15万吨、20万吨过钢量后模块工作面形貌的观察、对比后,证实了应用两种实验堆焊焊条可以有效地提高定宽压力机模块的使用寿命。同时,与进口模块相比,其相对低廉的价格又有效地降低了模块的备件成本。