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轧辊在恶劣的环境下工作，很容易出现局部失效。如果能采用堆焊的方法来修复轧辊的局部失效，使其性能达到原来轧辊的性能，那么经济效益肯定会相当可观。从环保的角度上看，也能很大程度地节约资源，减轻对环境的压力。Cr3支撑辊由于其母材碳当量很高，焊接冷裂纹敏感性极高，局部失效后进行堆焊修复难度很大。由于轧辊通常由铸造或锻造的方法制造，很少有人研究Cr3的焊接性能。本文根据Cr3支撑辊的母材特性以及工作条件研究其局部堆焊修复的堆焊材料，全面地分析了其堆焊工艺。所设计的堆焊焊条的基本要求是硬度（HRC50～55）和抗裂性达到要求。根据要求以及试验经验设计和制作了五种焊条，所有的焊条均采用Φ4的H08A焊芯和低氢型药皮。合金元素主要为C、Cr、Mo、Si、Mn。对五种焊条熔敷金属的抗裂性、化学成分、硬度和耐磨性、回火稳定性、扩散氢含量等进行了分析，在废旧的Cr3支撑辊上进行的焊接试验验证了其中一种焊条的熔敷金属的性能。另外，还采用现场焊接直观分析和汉诺威电弧分析仪定量分析相结合的方法综合分析了这五种焊条的工艺性能。Cr3钢碳当量高，根据传统工艺，局部堆焊修复诸如轧辊的大型工件，一般要预热到300℃～500℃，劳动强度很大，并且能耗高，因此降低预热温度很有必要。在Cr3支撑辊局部堆焊修复中，出现的裂纹基本都是焊接热影响区的冷裂纹，因此避免在焊接热影响区出现冷裂纹成了制定堆焊工艺的关键。采用焊接热模拟来研究堆焊工艺，一共模拟了10种堆焊工艺的焊接热过程。通过对这些模拟过程的热膨胀曲线、试样金相组织等的分析，研究了焊前预热、焊后缓冷、延长冷却时间t8/5与t8/3、焊后保温这四种因素对焊接热影响区冷裂纹产生倾向的影响。本文还在废旧的Cr3支撑辊上对几种热模拟试验结果进行了实践验证。结果表明，所设计的焊条至少有三种具有好的熔敷金属性能和工艺性能，可以满足Cr3支撑辊局部修复的要求。如果在焊后的冷却过程采取适当的措施（比如缓冷、保温等），预热温度降到200℃甚至更低是完全可能实现的。因此，本文成功的设计了可用于Cr3支撑辊局部堆焊修复的堆焊材料，并对传统的堆焊工艺进行了优化。