客户需求:该炼钢厂客户的转炉耳轴上轴承的轴颈损坏(外径800mm,宽度350mm),需要对该部位进行激光熔覆后进行现场机加,恢复尺寸精度(达到m6)和表面粗糙度<1.6Ra 。
图3、4:转炉耳轴上损坏的轴承轴颈
修复难点:该轴一端与转炉焊接在一起,另一端连接一个大型的减速机。如果要将轴拆卸下来更换新件则需要切割转炉,操作时很大概率会损坏减速机。这两个大件价值都非常高,并且更换周期长,拆换也会严重影响恢复生产的时间。
图5:辉锐的移动式激光熔覆设备
辉锐优势:与传统人工电焊相比,激光熔覆技术具有更高的可靠性、冶金级结合强度、极小的热影响区域及可控的表面硬度等优点。同时,辉锐拥有自主研发的移动式激光熔覆设备,能够针对大型不便拆卸的零件实现客户现场修复,在提高修复质量的前提下,极大地节省了客户的时间和经济成本。
在连铸生产工艺中,连铸辊作为其核心部件,其质量、强度和使用寿命对连铸设备的效率有很大影响。辉锐利用激光技术的综合优势,分析其损坏原因,通过对材料及激光工艺的深入研究,使修复后的零件寿命有大幅提高。
图6:连铸辊修复中
辉锐优势:
1) 辉锐在熔覆层材料选择及配比上,对连铸辊因热冲击、腐蚀、热疲劳、磨料磨损、冲蚀等导致的失效修复方面表现优异;
2) 辉锐能够利用激光高密度能量的特性,结合不同性能需求,调整工艺参数。使修复层致密度高、与基材达到冶金级结合强度;
3) 结合辉锐自主研发的闭环反馈等控制软件,能够使修复过程高度智能化,修复质量实时可控。
连铸辊修复工艺对比 |
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比较项 |
激光熔覆 |
热喷涂 |
埋弧堆焊 |
|
性能 |
结合强度 |
高;冶金结合 |
中;主要机械结合 |
中 |
组织结构 |
致密 |
多孔 |
有裂纹、多孔 |
|
生产率 |
单层沉积厚度 |
0.5-1mm |
0.025-1mm |
2-3mm |
0.3mm厚度沉积速度 |
典型1m²/h |
典型0.5m²/h |
11kg/h |
|
成本 |
设备成本 |
中到高 |
高 |
低 |
物料消耗 |
中,粉末利用率80% |
大,粉末利用率50% |
中,丝材利用率95% |
结晶器作为连铸重要导热部件,是连铸工艺的心脏设备。在生产过程中,结晶器铜板要不断地经受高温、高压和强磨擦的冲击,工作环境极其恶劣。因此,结晶器铜板表面性能的好坏直接影响到连铸工艺的产品质量、生产效率和生产成本。
图7:结晶器修复
主要损坏形式:磨损、热裂纹、腐蚀成
传统表面强化技术:电镀、热喷涂
存在的主要问题:
1) 强化层耐磨性较差,铜结晶器表面寿命较低;
2 )涂层与铜基体之间未形成冶金结合,反复热冲击易脱落
辉锐激光熔覆技术的优势:
1) 熔覆层稀释率低;
2) 激光束功率密度高,作用时间短, 基材热影响区小、变形小;
3) 激光熔覆层组织致密、微观缺陷少、结合强度高;
4) 对环境无污染、辐射,噪声低、劳动条件好
轧辊作为轧机的关键备品备件,在轧钢过程中消耗量非常大。传统的堆焊技术则是机械制造行业的一个重要制造和维修手段,近年来在轧辊修复中得到广泛应用。
而辉锐的激光熔覆技术能够使得濒临报废的轧辊再一次焕发新生,能够在一些高要求的轧辊修复上完美替代原有的堆焊方式。
图8:激光熔覆轧辊表面强化
图9:激光熔覆修复轧辊扁头
轧机牌坊产生磨损的主要原因:
1) 金属疲劳磨损;
2) 冷却水腐蚀;
3) 轧机运行过程中,紧固衬板的螺栓出现松动及螺栓拉长等。
图10:轧机牌坊修复过程
通过激光再制造技术加工过的轧机牌坊:
1) 使损伤的部位恢复外形尺寸;
2) 提高了硬度和耐磨性,从而提高了使用寿命,可保证使用8-10年;
3) 降低了采购新产品的成本;
4) 可移动修复可实现快速抢修,为钢厂年修节省时间;
5) 还可以使其抗腐蚀性能达到甚至超过新品的水平
激光清洗技术是指利用高能激光束照射工件表面,使表面的污物、锈蚀、涂层发送瞬间蒸发或剥离,高速有效的清除清洁对象表面附着物或表面涂层,从而达到洁净效果的环保清洗工艺。
带钢轧机生产线激光清洗打磨检测系统以iClean®500C激光清洗子系统为核心,结合自适应打磨,智能图像识别等技术,实现带钢的全自动清洗打磨和检测,替代目前生产线上的人工作业,具有很大的经济和社会价值。
图11、12:辉锐激光清洗设备、带钢轧机生产线激光清洗打磨检测系统
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