轧辊是轧机的主要零件,可以使材料产生一定量的变形,轧辊的质量与轧件的质量息息相关,因为一般轧制力较大,对轧辊的寿命会产生重大影响。轧辊的寿命主要取决于轧辊工作表面的硬度,最常见的轧辊失效形式是表面磨损,一旦轧辊表面磨损失效,整个轧辊将报废。目前轧辊的修复技术较为落后,因此研究一种轧辊表面修复渗碳装置及方法,具有重大的应用价值。论文主要完成了以下研究工作:首先,根据现有的渗碳方法,从渗碳机理出发,提出了一种轧辊表面修复渗碳方法,设计出一种操作简单、具有一定通用性的轧辊表面修复渗碳试验台,通过对轧辊表面进行渗碳,在轧辊表面产生具有一定厚度和硬度较高的工作层,达到硬化的目的,减少了换辊频率,提高生产效率。其次,针对轧辊表面修复渗碳装置及方法,对其整体结构方案、动力源及驱动系统、加热系统及固定支撑进行了详细设计,确定试验台相关运动参数和尺寸参数。利用Solidworks建立轧辊表面修复渗碳试验系统虚拟试验台,阐述了轧辊表面修复渗碳试验台工作过程,分析了试验台的性能,为轧辊表面循环渗碳提供一定技术支持。最后,利用解析法建立温度、轧辊速度、压力随时间的变化关系,通过MATLAB仿真计算不同条件下速度和压力对温度的影响,并运用ANSYS workbench热分析模块对渗碳机构进行热力学仿真,对两种仿真结果进行分析研究,证明试验台的稳定性。最终给出温度、速度、压力三个参数之间的最佳取值范围,为今后更好的制造生产试验样机提供理论支持。