高压辊磨机作为一种新型的粉磨设备，相比于传统的粉磨设备，具有高效、节能、噪音小等特点，因而在许多行业得到广泛应用，特别是在水泥行业具有极大的优越性。然而，高压辊磨机极其恶劣的工作条件造成辊面磨损严重，目前公认的最有效的辊面防护措施就是在磨辊表面堆焊耐磨层。为了更好地选择和设计焊接材料，了解磨辊在工作时的应力分布，本文对高压辊磨机磨辊工作应力、堆焊过程、工作应力与堆焊应力的耦合力进行了有限元模拟分析。基于物料的压缩-反弹特性以及高压辊磨机的工作机理，对物料在磨辊间的受力状况和运动规律进行了分析，推导出高压辊磨机磨辊工作应力计算模型。针对磨辊工作特点建立了工作应力分析有限元模型，利用分布力子程序实现了工作载荷的加载。模拟结果表明，在高压辊磨机磨辊工作过程中，径向应力在磨辊表面以下15mm处达到最大值，为199.3MPa；轴向应力在磨辊中部最大，并逐渐向两端减小；在磨辊中部，轴向应力在对应圆心角α=0时最大，为137.8MPa。根据磨辊堆焊的实际情况，建立磨辊1/4有限元模型，并对温度场和应力场进行有限元模拟分析。通过选取合理热源模型、材料参数、模型参数，获取了较为准确的温度场结果。基于温度场，还研究了堆焊过程中应力场的分布情况。结果表明在径向上，表层焊缝区受压应力，热影响区受拉应力；同时径向等效应力在磨辊表层以下20mm处达到最大值。为了全面分析磨辊工作时的应力分布，将工作应力和堆焊应力进行耦合分析，结果表明在径向上耦合等效应力在磨辊表面以下18mm处达到最大值，应力值为536MPa，表面应力为130MPa。通过对应力的分析可知，应在堆焊层与磨辊基体处选用塑性和韧性很好的堆焊材料，屈服强度大于536MPa。基于磨辊多层多道焊的堆焊过程，本文进行了焊接顺序的优化选择，对首首相接(H-H)与首尾相接(H-E)的焊接顺序的焊接过程进行了对比分析。结果表明首尾相接(H-E)的焊接顺序能降低焊接残余应力的产生，但对于耦合应力的分布影响非常小。本文针对高压辊磨机工作应力、堆焊过程和耦合应力进行有限元模拟分析，研究了磨辊工作中所受各种应力的分布情况。研究结果在一定程度上指导了堆焊工艺的制定和焊材的选择，为堆焊过程的有限元分析奠定了理论基础。