河北石家庄激光淬火设备修复

来源：西安国盛激光科技有限公司 时间：2024-05-04 14:29:06 [举报]

降本增效是企业追求的终目标。纵观钢铁工业技术史上的许多重大技术突破，如转炉炼钢、连铸、连轧等，其首要动机都是为了降低成本。冶金技术相当成熟的今天，利用再制造技术延长冶金生产线核心部件的使用寿命，不仅可以提高新产品的性能，还可以修复废旧产品，延长产品寿命，同时有效减少设备维护和停机时间，提高生产力。

　　一、激光淬火的基本原理

　　激光淬火技术是利用聚焦激光束作为热源，对被处理工件表面进行辐照，使被硬化零件的温度在瞬间急剧升高，形成奥氏体，然后迅速冷却，获得马氏体或其它细晶粒组织的硬化层的热处理技术。


　　二、激光表面淬火的技术特点

　　1、 功率密度高，加热速度快，零件变形小

　　热处理工艺可控制变形，处理后的工件不需磨削，可作为零件精加工的后一道工序。

　　2、可用于形状复杂的零配件

　　如盲孔、内孔、小槽、薄壁件等。可以做或部分做，也可以根据需要在同一部分的不同部分做不同的处理。能克服高频淬火因感应器的限制，难以对形状复杂的零件进行表面淬火，加热面积难以控制，薄壁零件在淬火时容易开裂等问题。在渗碳、淬火等化学热处理过程中，大型零件的加工不需要受到炉子尺寸的限制。

　　3、普遍性

　　激光的深焦点，在淬火过程中对零件的尺寸、尺寸和表面没有严格的限制。但现有的中高频淬火生产出适合各种零件的感应器。

　　4、 不受限制

　　对于某些淬火温度较高的不锈钢零件，其淬火温度与熔点温度非常接近。用感应器对产品进行局部表面淬火时，容易烧角或不规则零件，造成零件报废，然而，激光表面淬火不受此限制。

　　5、无需冷却

　　激光淬火是一种清洁、、环保的淬火工艺，冷却速度快，不需要水或油等冷却介质。

　　6.、满足硬化要求

　　表面硬化层组织细小，硬度高，耐磨性好，能满足表面硬化层深度较浅(一般为0.3～2.0mm)的产品要求。

　　三、激光淬火技术在钢铁行业的应用实例

　　1、轧辊的激光合金化

　　轧辊是轧钢机中产生金属连续塑性变形的主要工作部件和工具。长期恶劣的工作条件会导致表面起皮、裂纹甚至断裂。用激光对轧辊进行合金化处理，可有效延长轧辊的使用寿命。通过棒辊激光合金化处理，不变形、耐高温、耐腐蚀，钢材通过能力显著提高。

　　2、辊底式激光淬火

　　炉底辊作为高温板坯传输媒介，长期在充斥腐蚀性气体的高温环境下工作，与高温板坯直接接触的辊环，表面易出现粘钢、结瘤、氧化、腐蚀、磨损、高温蠕变等现象，特别是由粘钢和结瘤造成的板坯下表面凹坑、划痕、重皮等各类质量缺陷，在硅钢、冷轧原料等软钢上表现的尤为。在辊环表面激光淬火一层耐高温、抗氧化、耐磨损的新材料。炉底辊在使用寿命期间表面结瘤或氧化皮疏松、剥落，可能影响钢板，钢坯的后续轧制质量，可有效提高生产线的经济效益。激光淬火技术可对各种导轨、大型齿轮、轴颈、气缸内壁、模具、减震器、摩擦轮、滚轮、和滚轮零件等表面进行强化处理。适用材料为中、高碳钢和铸铁等。

激光淬火是使用高功率密度的激光对金属工件表面进行加热，然后再迅速冷却的过程。也称为脉冲激光淬火，是一种新的技术。该技术是在20世纪60年代提出的，被称为“激光表面强化”。利用脉冲激光器产生的高功率密度、高亮度脉冲辐射，在金属工件表面照射激光脉冲。由于功率密度，激光脉冲能将金属表面加热到该温度(约1000度)，并使其快速硬化。由于吸收了大量能量，因此金属表层很快软化。在冷却过程中，工件表面将被加热到低于淬火温度(约500-700度)。这种工艺对金属工件的淬火效果非常好。

　　根据激光淬火设备不同，其特征是不同的。例如，脉冲激光可以使金属工件表面加热到该温度，快速加热至淬火温度并快速冷却至低于该温度;连续激光可以连续作业。它可以对金属工件进行分段处理，并可用于多个工件。

　　一、激光淬火优势：

　　1.激光淬火设备容易操作，在金属表面进行加热和冷却，具有速度快、热影响小、变形小等特点，适用于表面热处理;

　　2.激光淬火可以替代传统淬火工艺，适用于多个工件的淬火;

　　3.可以控制表面和深度温度场的分布，对不同材料的淬火深度可以实现可调节;

　　4.对工件进行局部淬火时，激光束不会直接加热到工件的表面，而是通过焦点区域作用于工件的表层。这种方法能工件表面和内部的均匀淬火，防止产生马氏体、珠光体等组织;

　　5.激光淬火可提高材料的耐磨性、抗疲劳强度和抗蚀能力;

　　6.激光淬火可以使材料的力学性能达到佳状态，如弹性模量和抗拉强度。

　　二、激光淬火也存在一些缺陷：

　　1.淬火温度高，工件表面硬化温度高容易变形。

　　2.需要淬火介质，容易损坏工件表面的光洁度。

　　3.使用不方便，不连续作业。

1、激光淬火生产中的主要问题

　　根据激光表面淬火技术研究中的工艺参数及其内在联系可以知道，在激光淬火生产过程中，操作者对工艺参数的控制非常严格，工艺稳定性差是必然的。产生这种现象的主要原因是光斑的功率密度和激光的不均匀性影响淬火过程的稳定性;光斑形状对硬化层均匀性的影响:激光表面淬火难以大面积硬化层;工件初始状态对激光淬火质量的影响。

　　2、提高激光淬火产量的一些改进措施

　　使用激光淬火系统生产产品时，需要对淬火过程中的各种因素进行优化和控制，以激光淬火过程的稳定性。在控制激光功率、扫描速度、光斑大小等工艺因素的基础上，技术人员可以根据产品淬火前的导热系数、热扩散系数、熔点、临界相变温度、淬火部位形状等，提前将影响因素输入智能监控工艺系统。在淬火过程中，操作者根据智能系统控制中心显示的各种参数变化信息，实时控制激光器、光学系统和旋转平台的运行，从而完成淬火的控制，实现激光表面淬火产品的目的。如图3所示，传感器1-4分别监测激光输出光束的功率和功率密度分布、光束转换系统的调节状态、工件表面激光照射区域的温度变化和工作台的运动状态。

大型轧辊激光淬火是利用高能激光束对大型轧辊表面进行快速加热和冷却，实现表面硬化和强化的一种表面处理技术。该技术具有加工速度快、硬化层深度可控、对轧辊形状和尺寸适应性强等优点。因此，激光淬火广泛应用于钢铁、有色金属、橡胶等行业的轧辊制造和修复领域。


　　大型轧辊激光淬火技术的原理是利用高能激光束快速扫描轧辊表面，使轧辊表面材料在极短的时间内加热至熔化或沸腾状态，然后快速冷却以实现表面硬化和强化 。在此过程中，激光束的能量密度、扫描速度、光斑尺寸大小等参数对硬化层的深度、硬度、耐磨性等性能有重要影响。


　　大型滚子激光淬火技术的优点主要包括以下几个方面。

　　1、它可以实现快速加热和冷却，从而大大缩短加工时间，提高生产效率。

　　2、可以控制淬硬层深度、硬度等性能指标，满足不同工况和工艺要求。

　　3、是对滚筒形状尺寸适应性强，可处理各种复杂形状尺寸的滚筒。

　　4、激光淬火技术是非接触式工艺，不会对滚轮造成机械损伤或变形。

　　5、激光淬火技术具有更好的环保性能，产生的废物和污染更少。


　　在钢铁行业，大型轧辊激光淬火技术主要用于轧辊的制造和修复。通过激光淬火技术，可以显着提高轧辊的硬度和耐磨性，从而延长轧辊的使用寿命，降低生产成本。此外，大型轧辊激光淬火技术也广泛应用于有色金属、橡胶等行业的轧辊制造和修复领域。

　　总之，大型滚子激光淬火技术是一种的表面处理技术，具有诸多优点和应用前景。随着技术的不断发展和完善，相信激光淬火技术将在未来的生产制造领域发挥更加重要的作用。

技术参数:



项目

参数

激光器

2-6KW激光器，半导体、光纤（可选配）

机器人

夹持重量10-100kg，臂展1000-3700mm，KUKA\ABB\FANUC等可选配

激光加工头

3-25mm光斑，圆形、方形可选

冷水机

单温、双温，制冷量根据激光器选配

选配件

离线编程、温度检测、在线检测等

输入电压

360-480V三相五线制，50-60HZ

西安国盛激光科技有限公司成立于2015年（旗下全资子公司陕西国昌熔覆激光科技有限公司），公司建有西安航天研发设计中心、渭南生产基地。国盛激光是一家从事自动化激光熔覆设备、高速激光熔覆设备、激光淬火设备、激光焊接设备、3D打印设备的研发、制造、销售于一体的高新技术企业。为客户提供结构功能一体化激光增材制造技术的全套解决方案。国盛激光始终重视创新和研发，工程师团队涵盖激光熔覆设备等项目研发、设计、开发、检测、分析、售前售后服务等。凭借庞大的技术资源，雄厚的研发力量，的生产技术，快速的交付周期，灵活的技术服务，为客户提供高性价比的产品与服务。


公司遵循“精益求精、止步”的企业宗旨，融合科学、、合作、共赢的经营管理模式，倡导“质量、诚实守信、持续发展、团队合作”的企业文化，为客户提供激光增材制造、激光修复、3D打印一体化解决方案，并与客户开展多层次、多领域的合作。

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