堆焊軋輥，surfacing roll，是指在韌性較好的輥芯上用各種堆焊方法製造或修復軋輥。
它是複合軋輥的生產手段之一，同時可以多次堆焊使其重複利用，是延長軋輥壽命，提高軋機作業率和軋制產品質量的有力措施。
軋輥的可焊性取決於它的材質。C≤0.8%的軋輥最容易堆焊；0.8%<C<1.5%的軋輥，當正確的堆焊工藝與適宜的堆焊材料相配合時也可以堆焊；C>1.5%的軋輥堆焊難度非常大，特別是承受高負荷的軋輥不能堆焊，只有用手工電弧焊的方法，採用特殊的堆焊材料和工藝有可能修補。軋輥的堆焊方法有埋弧自動焊、電渣焊、氣體保護焊和噴焊幾種，其中以埋弧自動焊套用最廣泛。
埋弧自動堆焊 軋輥的埋弧自動焊是套用較普遍的方法，分為絲極埋弧焊和帶極埋弧焊兩大類；絲極埋弧焊又有實芯焊絲和藥芯焊絲之分。儘管形式繁多，但堆焊工藝是大體相同的。
焊前輥芯加工 根據圖紙尺寸將輥芯直徑車小15～20mm，以保證堆焊後的軋輥工作表面處於堆焊的第三層以上。舊輥的修復應以車盡裂紋為止。如果軋輥經多次堆焊，則套用超音波探傷儀檢查隱藏在內部的裂紋。焊前裂紋不消除乾淨可能造成軋輥在使用中過早斷裂。
預熱溫度和層間溫度 由於堆焊層的含碳量及合金元素比較高，軋輥的殘餘應力比較大，為了減慢堆焊金屬的冷卻速度及減少熱應力，預熱是防止堆焊層產生裂紋的最有效的措施。預熱溫度主要根據堆焊金屬的碳及合金元素含量確定。為了消除堆焊表面的硬度不均勻性，預熱溫度應在材料的Ms點以上。在預熱溫度下的保溫時間應以保證輥面溫度與芯部溫度平衡為準，可根據堆焊輥的成分及尺寸而定，經驗的作法是直徑每25mm保溫1/4～1/2h。預熱時的升溫速度應嚴格控制，避免表面與芯部溫差應力過大。在堆焊過程中應始終保持層間溫度不低於預熱溫度30～50℃。中間因故停焊時必須繼續加熱使其緩冷。
堆焊過渡層 在埋弧焊、氣體保護焊和等離子堆焊中，為了成分和工藝的需要有時在堆焊表面工作層之前堆焊過渡層即打底層。過渡層材料的含碳量通常要比表面層低些，堆焊電流應小些，使輥芯熔深保持最小。
堆焊規範 直接影響堆焊效果的因素之一。規範包括電源極性、堆焊電流、電弧電壓、機頭縱向移動速度、軋輥旋轉線速度、焊絲伸出長度和導前量、焊絲傾斜角、預熱及層間溫度、焊後熱處理制度等。好的堆焊規範應保證電弧燃燒穩定，焊道成形良好，焊絲和焊劑以及電能的消耗最小，生產效率高。
軋輥焊後處理 對質量小或堆焊量少而不需要消除應力處理的軋輥，焊後應立即放入裝有石灰或石棉灰等的緩冷坑內，上面用絕熱材料覆蓋。對於大型軋輥，焊後應立即裝入爐中進行消除應力處理，最低的處理溫度為450℃，通常為500～650℃。溫度越高，消除應力效果越好，但隨之往往引起堆焊層硬度的降低。要選擇最合理的處理制度，使之既保證堆焊層的硬度要求，又能最大限度地消除內應力。在熱處理溫度下的保溫時間取決於軋輥的直徑，推薦按每25mm直徑保溫1h。
堆焊材料 埋弧焊常用的堆焊材料有實芯焊絲、藥芯焊絲和焊帶。選擇堆焊材料要考慮的因素是複雜的，各類軋輥的工作條件相差很大，除表面硬度是首先要考慮的因素之外，還應考慮耐磨性、耐蝕性、抗衝擊、抗剝落、抗回火、抗熱疲勞和加工性等性能。每種軋輥在其工況條件下往往要求多方面的性能，只有經過仔細分析，找出其主要失效形式，兼顧其他性能，才是正確選材的依據。
實芯焊絲按鋼種類型分為：
(1)低合金高強度鋼焊絲，如30CrMnSi、40CrMo、stoodyl04等，堆焊金屬硬度HRC35以下，衝擊韌性好，有一定的耐磨性，易於機加工，適合輥道等輔助輥的恢復尺寸堆焊；
(2)熱作模具鋼焊絲，如3CrW8V、25Cr5WMSi、3Cr3W2Mn2Si、4Cr5MoNi4SiVAl、20Cr3Mo3NiV、25Cr3Mo3VNb等，這些合金含有較多的Cr、Mo、W、V等碳化物形成元素，因此有很好的紅硬性和高溫耐磨性，堆焊金屬經消除應力處理後硬度為。HRC45～50；
(3)高鉻合金鋼焊絲，以Crl3係為主或再加入Ni、Mo、W、Nb等強化元素，堆焊金屬有優良的耐熱和抗氧化性能；
(4)彌散硬化鋼焊絲，如中國研製的專門用於熱軋輥堆焊的H25Cr3Mo2MnVA焊絲，焊後狀態硬度為HRC35～38，容易加工，經560℃彌散硬化處理後硬度可提高到HRC40～45；
(5)奧氏體加工硬化不鏽鋼焊絲，Cr16Ni8Mn6、Cr20Nil0Mn6、Crl8Ni8Mn6等屬於此類。焊後狀態硬度不高，在使用中產生加工硬化而大幅度提高硬度。
藥芯焊絲可在較大範圍內靈活地調配合金成分，尤其對難於鍛造的高碳高合金材料的軋輥，堆焊時更具優越性。中國生產的軋輥堆焊用藥芯焊絲有：Multpass4-S是低合金鋼焊絲，堆焊金屬硬度為HRC32，主要用做過渡層堆焊或局部缺陷的修補；Multpass22-S和Multpass224-S是低合金高強度鋼焊絲；Delstain420—S同實芯的3Cr13焊絲配用HJ260焊劑的堆焊層成分基本相同。Multpass224-S和IDelstain423-S是專門用做軋輥工作面堆焊的材料，具有優良的紅硬性和耐冷熱疲勞性能；HastelloyC是一種固溶型的鎳基高溫合金焊絲，具有優良的塑韌性和高溫性能，可加工硬化，適於在更高溫度下工作的連鑄|軋鋼輥或無冷卻水條件的熱軋輥的堆焊。
焊帶的材料同絲極埋弧焊時的實芯焊絲相同。焊頻寬度有30、45、50、60mm幾種，厚度為0.4～0.5mm。帶極埋弧堆焊有效率高、熔深小、焊道平整等優點，適於大型平面輥的堆焊，可用於環向螺旋焊，也可用於沿輥身的縱向焊。
焊劑 軋輥堆焊的主要消耗材料之一，分為熔煉型和非熔煉型兩大類。前者以HJ260為主，工藝性能較好，堆焊層化學成分均勻，可以多次回收使用。後者如SJl01、SJ30l、GY518、GY537等，製造方法簡單，可加入脫氧劑和變質劑，能在很大範圍內調整堆焊金屬成分，可實現較高的鹼度，使堆焊金屬淨化，成為堆焊軋輥時實現合金化的重要手段。
堆焊設備 中國設計製造的ZGDH-031l型專用軋輥堆焊機功能齊全，通用性廣，可雙絲焊，也可帶極焊，機械化程度較高，堆焊工藝參數有較大的調節範圍。
堆焊缺陷及其防止 焊道橫向裂紋常發生在高硬度合金鋼堆焊金屬中，是堆焊金屬淬硬傾向大而引起的冷裂紋。防止辦法是提高預熱溫度和層間溫度，焊後控制冷卻速度，使輥子溫差應力儘量減小。焊道中心裂紋屬於熱裂紋，由於堆焊工藝不當使焊道成形不良，或在堆焊金屬中有較多的低熔點共晶物等原因都可能產生這種裂紋，嚴重時能導致軋輥的斷裂。防止辦法是注意選擇輥芯和堆焊材料，選好堆焊規範，輥芯的原有裂紋應徹底消除乾淨。
掉塊常起始於軋輥表面下6～12mm處，此處受剪下應力最大，當應力大於材料的剪下強度時便形成裂紋，然後向四周傳播，使表面成塊脫落。由於堆焊層上下軟硬不一，塑性變形程度不一致，或因輥芯有鏽蝕等污物而使堆焊熔合不良都可能造成這種缺陷。堆焊時應選擇合適的堆焊材料和工藝，焊前仔細去除輥芯上的污物和裂紋。“搓板”現象是由於堆焊時相鄰焊道的回火作用使得硬度不均勻，因而導致不均勻的表面磨損所造成的。減少這種現象的惟一辦法是儘可能採用高的預熱和層間溫度，高於堆焊材料的旭點。堆焊材料或堆焊工藝選擇不當還會造成夾渣和氣孔。
電渣堆焊 利用電渣焊工藝在磨損報廢的或新制的輥芯上敷焊一層適合軋輥工作條件的合金材料。特點是：(1)對材料的適應性廣，可在鋼輥芯上或鑄鐵輥芯上任意堆焊合金鋼或鑄鐵，克服了其他堆焊方法無法堆焊鑄鐵的局限性；
(2)生產效率高，可以一次堆焊厚達50ram或更厚的堆焊層，每小時可熔敷數百公斤堆焊金屬；
(3)堆焊金屬經歷與電渣重熔相同的精煉過程，品質純淨並具有有利於軋輥工作條件的結晶方向。焊層是一次完成的，不存在像埋弧焊那樣各層間會出現化學成分和力學性能的差異。
電渣堆焊方法 絲極電渣堆焊是用焊絲為電極，不斷送入渣池堆焊的。為了提高熔敷速度和工作可靠性，都採用多機頭獨立送絲方案，其熔敷速度隨焊絲數和堆焊規範而異。管極電渣焊是採用比輥芯直徑稍大的鑄造管做電極(填充材料)，因此設備結構較為簡單，可直接利用普通電渣重熔電源。熔嘴電渣堆焊同絲極電渣焊相比，對送絲機構和整個機械設備要求較低，容易引弧和建立渣池。同管極電渣焊相比，可省掉制管工序，堆焊工藝可靠，有利於提高堆焊質量。
電渣堆焊時的熔深控制 如在堆焊過程中規範始終保持不變，輥芯由於熱積累逐漸變熱，熔深逐漸加大，甚至可能燒穿輥芯，因此必須不斷調節堆焊規範，使熔深始終控制在4～7mm範圍內。在堆焊層厚度為15～20mm時，標準稀釋率為15%～25%。
電渣堆焊用材料 絲極電渣焊時，可以使用埋弧焊用的實芯焊絲和藥芯焊絲。管極電渣堆焊的填充材料一般採用鎳硬化鑄鐵和高鉻鑄鐵。如300Cr28Ni4Si4、320Cr23Si2MnTiB、400Cr29Ni2WMo、240Cr29Si2B2等。電渣焊堆焊軋輥所用焊劑同普通電渣焊用的焊劑基本相同。
氣體保護焊 主要指氬氣保護下的熔化極自動堆焊，具有無渣的優點。對於熔敷金屬的質量要求很高，特別是當堆焊輥的直徑很小、採用埋弧焊在工藝上有困難時，可以使用這種方法。
