连铸辊是连铸机的最主要零部件之一，连铸辊的质量和寿命直接影响到产品成本、板坯质量和连铸机作业率，在连铸生产中至关重要。连铸生产连铸辊的损坏主要表现形式是堆焊层的破坏，而堆焊层的厚度和其材料性能对提高连铸辊的使用寿命是非常重要的。因此，研究堆焊层对连铸辊热机械行为及其影响因素分析和模拟非常必要。针对堆焊层对连铸辊热机械行为的影响，研究基于连铸辊传热学理论和弹塑性理论，构建了连铸辊传热和热机械应力模型，得出了连铸辊的传热规律和应力应变规律；应用有限元方法进行了连铸辊应力场和温度场模拟，分析了堆焊层对连铸辊温度场和应力场分析的影响规律；通过连铸辊疲劳寿命估算，探讨和分析了不同条件下堆焊层对连铸辊热机械行为的影响。研究表明，堆焊层的厚度为4mm时，连铸辊温度场梯度变化和应力相对较小，其连铸辊抗热疲劳性较好；连铸辊的导热系数和比热容应具有较大的数值，当堆焊层材料弹性模量值为2.1×10~5MPa时，连铸辊的疲劳寿命较优。