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激光再制造技术在钢铁冶金行业中的应用

激光再制造技术在钢铁冶金行业中的应用

1、轧辊的修复与强化

冶金行业生产设备大部分是在高(交变)应力、高热应力的恶劣环境下工作,如连铸辊、校直辊、槽型辊、半钢辊、铸管模、热(冷)轧工作辊、高炉溜槽、料钟等。在这些设备中,各种轧辊无疑是其中最关键的设备零件,其消耗量大、价格昂贵、寿命长短不仅与产品成本密切相关,而且直接决定钢铁制品的质量,尤其是表面质量和板型。采用激光堆焊修复各种轧辊,其中以小型轧辊和局部修复更为擅长。性能如能新件。

激光淬火技术可对各种导轨、大型齿轮、轴颈、汽缸内壁、模具、减振器、摩擦轮、轧辊、滚轮零件进行表面强化。激光毛化汽车板由于涂漆后反射映像光泽度高,在国外被称为“镜面钢板”,它是生产高级轿车面板的优质板材。因此,激光毛化冷轧薄板(带)是汽车、家电、电子和轻工业生产需求的重要原材料。

2、各种轴类零件磨损、抱瓦、裂纹的修复各种轴类零件经激光堆焊处理后堆焊层无粗大的铸造组织,堆焊层及界面组织细密、晶粒细化、无孔、砂眼、夹杂、裂纹等缺陷,性能如同新件。

3、冶金行业中的各种高附加值的大、中、小型齿轮类零件的修复与强化激光堆焊技术可使各种高附加值的大、中、小型齿轮类零件性能得到恢复。验收指标按仍原制造标准进行。

4、高压高速风机叶片的修复叶片因其工作环境较为恶劣,叶轮叶片进风口部位易严重腐蚀与磨损,一般使用3 000~4 000 h即因叶轮叶片腐蚀与磨损失去平衡而报废。采用激光堆焊技术可以使修复层与原基材为冶金结合,硬度达到HRC55左右。服役性能如同新件。5、汽车板的激光拼焊拼焊板是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材焊接成一块整体板,以满足零部件不同部位对材料不同性能的要求。激光拼焊板技术是基于成熟的激光焊接技术发展起来的现代加工工艺技术。采用激光拼焊板可以给汽车制造业带来巨大的经济效益。

超高速激光熔覆,也称为EHLA (Extreme High Speed Laser Cladding),由德国Fraunhofer ILT 发明,被誉为当前可替代电镀技术最具竞争力的工艺,因其为工业界带来的革新性技术进步,2017年获得弗朗恩霍夫协会创新奖(Joseph von Fraunhofer)、德国激光创新奖(Berthold Leibinger Innovationspreis)、 德国钢铁协会创新奖(Steel Innovation Prize program)等多个奖项。ACunity作为Fraunhofer ILT的孵化企业,率先将超高速激光熔覆技术引进中国市场,与Fraunhofer ILT紧密合作对超高速激光熔覆进行技术产业化升级,不断完善工艺水平,提升其核心部件的功能性,如送粉喷嘴的耐用性、送粉精度、高送粉量、粉末利用率等。在Fraunhofer ILT原有高精度同轴送粉喷嘴的基础上进行改型,正式推出高效、高汇聚性送粉喷嘴,送粉效率可达5kg/hr以上,粉末利用率高达95%。而其特殊的模块化设计,大大降低了使用成本,使损耗件的更换变得异常简单,同时保证了工艺的可重复性,喷嘴尺寸也可根据维修位置进行灵活调整。新开发的超高速激光熔覆加工头,通过特殊的光路调节系统设计,实现光-粉在空间的最理想交互,使得粉末熔化更加稳定、能量利用更加高效。

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