激光熔覆及表面強(qiáng)化在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用

 西安國(guó)盛激光     |      2022-08-03

       降本增效是企業(yè)追求的終極目標(biāo),縱觀鋼鐵行業(yè)技術(shù)史上很多重大技術(shù)突破,例如轉(zhuǎn)爐煉鋼、連鑄、連軋等,首要?jiǎng)右蚴墙档统杀?。在冶金技術(shù)已相當(dāng)成熟的今天,借助再制造技術(shù)延長(zhǎng)冶金生產(chǎn)線核心部件的使用壽命,不僅能提升新產(chǎn)品的性能,還能修復(fù)廢舊產(chǎn)品、延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命,同時(shí)有效減少了設(shè)備維修和停機(jī)時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。

  激光熔覆及表面強(qiáng)化工藝在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍,包括:激光熔覆/修復(fù)、激光表面淬火/強(qiáng)化、激光表面合金化等。

  1  側(cè)導(dǎo)板激光熔覆

  側(cè)導(dǎo)板是熱軋厚板帶生產(chǎn)線的重要零部件。當(dāng)前國(guó)內(nèi)常規(guī)側(cè)導(dǎo)板磨損嚴(yán)重,惡劣工段的使用壽命不超24h,且易導(dǎo)致粘鋼、積瘤等現(xiàn)象,極大影響了生產(chǎn)效率和帶鋼質(zhì)量。經(jīng)過(guò)激光在側(cè)導(dǎo)板的表面熔覆合金材料(可選),加工后的側(cè)導(dǎo)板壽命顯著提高,有效降低生產(chǎn)成本。




  2  爐底輥激光熔覆

  爐底輥?zhàn)鳛楦邷匕迮鱾鬏斆浇?,長(zhǎng)期在充斥腐蝕性氣體的高溫環(huán)境下工作,與高溫板坯直接接觸的輥環(huán),表面易出現(xiàn)粘鋼、結(jié)瘤、氧化、腐蝕、磨損、高溫蠕變等現(xiàn)象,特別是由粘鋼和結(jié)瘤造成的板坯下表面凹坑、劃痕、重皮等各類質(zhì)量缺陷,在硅鋼、冷軋?jiān)系溶涗撋媳憩F(xiàn)的尤為突出。通過(guò)激光在輥環(huán)表面熔覆一層耐高溫、抗氧化、耐磨損的新型材料,避免因爐底輥使用周期內(nèi)輥環(huán)表面出現(xiàn)粘鋼、結(jié)瘤或氧化皮疏松剝落等現(xiàn)象,影響板坯后續(xù)軋制質(zhì)量,可有效提高生產(chǎn)線經(jīng)濟(jì)效益。




  3  軋機(jī)牌坊激光修復(fù)/淬火

  軋機(jī)牌坊是熱軋機(jī)械中的關(guān)鍵設(shè)備,表面因腐蝕產(chǎn)生間隙,從而影響到板形的控制,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成很大影響。通過(guò)激光在軋機(jī)牌坊機(jī)架熔覆合金層,可恢復(fù)原有形貌,無(wú)變形,有效增強(qiáng)軋機(jī)滑板安裝面耐磨性能,延長(zhǎng)使用壽命。



  軋機(jī)牌坊修復(fù)前后對(duì)比圖


  通過(guò)激光對(duì)軋機(jī)牌坊襯板進(jìn)行淬火,有效提高襯板耐磨性能。下圖為襯板激光淬火,加工前硬度顯著提高,使用3個(gè)月后,表面沒有損傷。




  4  扁頭套激光再制造

  精軋機(jī)機(jī)械主傳動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)制動(dòng)頻繁,造成扁頭套使用壽命短,失效故障多。采用激光熔覆對(duì)軋機(jī)主傳動(dòng)扁頭套進(jìn)行再制造,上機(jī)使用結(jié)果表明,經(jīng)激光熔覆的扁頭套,磨損量很小,壽命較未經(jīng)激光熔覆的扁頭套提升顯著。




  5  長(zhǎng)軸激光淬火

  軸是傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分,通過(guò)激光淬火對(duì)軸進(jìn)行激光硬化處理,壽命顯著提高。下圖為鏈輪軸激光淬火,淬火后硬度顯著提高,無(wú)變形。




  6  軋輥激光合金化

  軋輥是軋機(jī)上使金屬產(chǎn)生連續(xù)塑性變形的主要工作部件和工具,長(zhǎng)期惡劣的工作環(huán)境導(dǎo)致其表面剝落、裂紋甚至斷裂的情況發(fā)生。通過(guò)激光對(duì)軋輥進(jìn)行合金化處理,可有效延長(zhǎng)軋輥使用壽命。下圖為通過(guò)激光對(duì)棒材軋輥合金化處理,無(wú)變形,耐高溫、耐腐蝕、過(guò)鋼量提高顯著。




  除此之外,激光表面再制造技術(shù)還應(yīng)用于軋機(jī)傳動(dòng)軸、齒輪軸、行車輪、剪刀、空心輥、減速機(jī)箱體等修復(fù),激光表面再制造技術(shù)具有綜合性能優(yōu)異、材料利用率高、高柔性等優(yōu)點(diǎn),不僅可以使損傷的零部件恢復(fù)外形尺寸,還可以使其性能達(dá)到甚至超過(guò)新品的水平。目前已經(jīng)在鋼鐵企業(yè)得到了大量的應(yīng)用。

  來(lái)源:武鋼華工激光