冶金轧辊激光制造与再制造质量

1、沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司 20112011年年2 2月月1010日日 目目 录录一、公司简介一、公司简介二、二、轧辊制造的基本矛盾与激光表面强化轧辊制造的基本矛盾与激光表面强化三、三、四、四、宝钢无缝穿孔机轧辊激光强化项目方案沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司 沈阳大陆企业集团是从事高功率激光加工成套设备的开发、生产、沈阳大陆企业集团是从事高功率激光加工成套设备的开发、生产、销售及对外激光加工服务的高科技企业，是中国高功率销售及对外激光加工服务的高科技企业，是中国高功率CO2CO2激光加工激光加工设备制造和加工应用的龙头企业，是国家授权的高

2、功率激光器行业标设备制造和加工应用的龙头企业，是国家授权的高功率激光器行业标准的主要制订单位。准的主要制订单位。 公司主要技术骨干来源于重点大学及科研院所，多年从事激光加公司主要技术骨干来源于重点大学及科研院所，多年从事激光加工技术的研究开发和生产工作，具有坚实的理论基础和丰富的实践经工技术的研究开发和生产工作，具有坚实的理论基础和丰富的实践经验。公司员工验。公司员工8080以上具有大专以上学历，拥有博士、硕士等各类高以上具有大专以上学历，拥有博士、硕士等各类高级专门人才近二十人。公司有由数位院士领衔的顾问团队。级专门人才近二十人。公司有由数位院士领衔的顾问团队。 集团所属的激光成套设备有限公

3、司和激光技术有限公司及其各地集团所属的激光成套设备有限公司和激光技术有限公司及其各地的分公司在研发高性能高功率激光加工设备硬件的同时，致力于高功的分公司在研发高性能高功率激光加工设备硬件的同时，致力于高功率激光加工工艺技术的开发。率激光加工工艺技术的开发。 公司产品和技术主要应用于表面工程方面的激光制造和再制造，公司产品和技术主要应用于表面工程方面的激光制造和再制造，主要核心工艺技术为激光表面合金化、淬火、熔凝及激光熔覆技术。主要核心工艺技术为激光表面合金化、淬火、熔凝及激光熔覆技术。产品和技术广泛应用于冶金、石化、电力、航空、船舶、铁路等行业。产品和技术广泛应用于冶金、石化、电力、航空、船舶

4、、铁路等行业。其中冶金轧辊表面激光强化技术和装备已应用于国内二十多家钢厂，其中冶金轧辊表面激光强化技术和装备已应用于国内二十多家钢厂，取得了显著的经济效益和社会效益取得了显著的经济效益和社会效益 。一、公司简介一、公司简介沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司二、二、轧辊制造的基本矛盾与激光表面强化轧辊制造的基本矛盾与激光表面强化 冶金轧辊是钢厂轧钢生产重要的关键消耗部件，轧辊的性能和使用寿命不仅决定了冶金轧辊是钢厂轧钢生产重要的关键消耗部件，轧辊的性能和使用寿命不仅决定了轧辊消耗，而且决定了轧钢生产产量和效率、能源消耗及产品质量。决定轧辊使用寿轧辊消耗，而且决定了轧钢生产产

5、量和效率、能源消耗及产品质量。决定轧辊使用寿命的主要性能为轧辊强度和表面高温耐磨性。命的主要性能为轧辊强度和表面高温耐磨性。 理想的轧辊应同时具备高强度和高耐磨性，近百年来轧辊制造技术的发展主要是从理想的轧辊应同时具备高强度和高耐磨性，近百年来轧辊制造技术的发展主要是从冶炼、制造工艺、材质改进及热处理方面来调和轧辊强度与耐磨性的基本矛盾。在无冶炼、制造工艺、材质改进及热处理方面来调和轧辊强度与耐磨性的基本矛盾。在无法有效剥离上述基本矛盾的前提下，传统的材料及工艺技术的开发必然会带来轧辊制法有效剥离上述基本矛盾的前提下，传统的材料及工艺技术的开发必然会带来轧辊制造成本的大幅上升。如想使轧辊兼备高

6、强度和高耐磨性，制造过程中需添加大量贵重、造成本的大幅上升。如想使轧辊兼备高强度和高耐磨性，制造过程中需添加大量贵重、稀有的合金材料，造成难以承受的高成本，同时，轧辊的功能层仅几至几十毫米，而稀有的合金材料，造成难以承受的高成本，同时，轧辊的功能层仅几至几十毫米，而整体高合金的添加也造成稀缺资源的严重浪费。整体高合金的添加也造成稀缺资源的严重浪费。 激光表面强化就是在高能束激光的作用下，将一种或多种合金元素快速熔入基体表激光表面强化就是在高能束激光的作用下，将一种或多种合金元素快速熔入基体表面，从而使基体表层具有特定的合金成分的技术。换一句话讲，它是一种利用激光改面，从而使基体表层具有特定的合

7、金成分的技术。换一句话讲，它是一种利用激光改变金属或合金表面化学成分的技术。变金属或合金表面化学成分的技术。 在轧辊上采用激光表面强化技术可以使轧辊在制造过程中有效剥离强度与高耐磨在轧辊上采用激光表面强化技术可以使轧辊在制造过程中有效剥离强度与高耐磨性的基本矛盾，即通过激光表面合金化技术解决表面耐磨性问题，而传统工艺解决强性的基本矛盾，即通过激光表面合金化技术解决表面耐磨性问题，而传统工艺解决强度问题。度问题。沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司冶金热轧辊表面激光

8、纳米陶瓷合金化强化冶金热轧辊表面激光纳米陶瓷合金化强化沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司轧辊表面激光合金化金相与硬度轧辊表面激光合金化金相与硬度 沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司合金化层为碳化物合金化层为碳化物+ +共晶莱氏体共晶莱氏体 莱氏体上分布大量的弥散碳化物颗粒莱氏体上分布大量的弥散碳化物颗粒 020040060080010001200140016000.050.150.250.350.450.550.650.8距表面距离/mm硬度/HVHV沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套

9、设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司

10、沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司 沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光技术成套设备有限公司沈阳大陆激光技术成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈

11、阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光成套设备有限公司附：宝钢无缝穿孔机轧辊激光强化项目方案附：宝钢无缝穿孔机轧辊激光强化项目方案一、穿孔机轧辊一、穿孔机轧辊材质：材质：45#45#锻钢锻钢 硬度：硬度：260HB 260HB 轧制量：轧制量：10000-12000 10000-12000 支支二、轧辊激光合金化强化的目的与解决难点二、轧辊激光合金化强化的目的与解决难点目的：提高轧辊使用寿命，提高轧辊的耐磨损能力目的：提高轧辊使

12、用寿命，提高轧辊的耐磨损能力, ,使轧辊激光表面合金化使轧辊激光表面合金化 强化处理成为保轧辊质量的关键措施。强化处理成为保轧辊质量的关键措施。难点：常规制造方法难以调和的穿孔机轧辊耐磨性与咬入性能之间的矛盾。难点：常规制造方法难以调和的穿孔机轧辊耐磨性与咬入性能之间的矛盾。三、穿孔机轧辊激光强化工艺思路三、穿孔机轧辊激光强化工艺思路 在保持或改善穿孔机咬入条件的情况下，通过局部（咬入段）的非平在保持或改善穿孔机咬入条件的情况下，通过局部（咬入段）的非平衡激光合金化强化工艺设计，达到穿孔机轧辊整体寿命的提高。衡激光合金化强化工艺设计，达到穿孔机轧辊整体寿命的提高。沈阳大陆激光成套设备有限公司沈

13、阳大陆激光成套设备有限公司四、实施工艺要素四、实施工艺要素1 1）保持轧辊咬入段现有的滚花及刻凹槽工艺并在此基础上实施激光合）保持轧辊咬入段现有的滚花及刻凹槽工艺并在此基础上实施激光合金化强化加工。金化强化加工。2 2）在进行轧辊激光强化时，轧辊咬入段与其他工作段进行差别工艺设）在进行轧辊激光强化时，轧辊咬入段与其他工作段进行差别工艺设计，即在咬入段的耐磨性高于其他工作段，保持辊形以达到轧辊的均衡计，即在咬入段的耐磨性高于其他工作段，保持辊形以达到轧辊的均衡失效。失效。3 3）通过实施轧辊激光强化工艺，提高轧辊咬入段粗糙度以兼顾由于轧）通过实施轧辊激光强化工艺，提高轧辊咬入段粗糙度以兼顾由于轧辊表面硬度的提高而带来的咬入能力的改变。辊表面硬度的提高而带来的咬入能力的改变。 沈阳大陆激光成套设备有限公司沈阳大陆激光