中科煜宸激光熔覆技術：為鋼鐵行業再添新動能

在很長一段時間內，我國傳統的工業制造加工或者再修復，往往都需要通過電鍍技術。電鍍技術雖然曾一度在金屬表面防護、裝飾加工等方面發揮了很大的作用，并且在電子工業、通信、軍工航天等領域也有大量的功能性電鍍技術應用，但長期以來帶來的污染問題讓許多制造企業頭疼不已。 

機架牌坊幾種修復方法對比

1． 機械加工去除法

在線機械加工的方式即通過機械加工去除材料，清除牌坊表面受損層找平接觸面，擴大的尺寸通過增加襯板厚度來補償。這種修復方式操作簡單方便，但并未改變牌坊面的性質，使用一段時期后牌坊表面又會受到腐蝕磨損而失效，而且多次機械加工將會對牌坊的強度和剛度產生不利影響。考慮到精軋機對剛度的敏感性，可供加工的余量不多，該修復方法只能是權宜之計。

2． 電弧堆焊法

電弧堆焊方法即恢復機加工后去除材料擴大的尺寸，通過現場電弧堆焊一層防腐耐磨材料，從而改變牌坊表面的性質，提高牌坊的壽命。在牌坊這樣的剛性結構上進行大面積的電弧堆焊可能會造成牌坊結構的變形。如果結構發生扭曲失穩變形這將是致命的，無法再進行矯正，這是工廠生產中絕不允許發生的事情。因此該修復方法將帶來較大的風險，一般不予采用。

3． 激光表面熔覆

激光表面熔覆具有能量密度高，熔覆質量致密，結合強度高，熔覆層組織的稀釋率低、熱影響區小等特點。激光表面熔覆為非接觸式加工且輸入熱量可控，采用的規范激光修復方法可以解決其它焊接方法造成焊接殘余應力和開裂傾向。因此可以先采用機械加工的方法去除牌坊表面的腐蝕層和磨損的疲勞層，然后選取耐腐蝕性和耐磨性都優于基材的粉末，采用激光熔覆的方法對牌坊進行修復，這樣既避免了多次去除材料給牌坊造成的強度下降的缺陷，又避免了堆焊造成的因應力集中導致的變形問題，而且提高了牌坊的耐腐性和耐磨性。

軋機牌坊產生磨損的主要原因分析：1.金屬疲勞磨損；2.冷卻水腐蝕；3.軋機運行過程中，緊固襯板的螺栓出現松動及螺栓拉長等。針對軋機牌坊大且不好移動的特點，中科煜宸專門研制了一款可移動式機器人激光再制造裝備。

激光熔覆技術是使用激光將金屬粉末直接熔融，逐層沉積成型。激光熔覆技術完成的熔覆涂層冶金質量高、稀釋率低、變形小、表面光潔度高，屬于先進環保的再制造加工技術，在工業再制造領域極大地減少企業的后續機加工成本，能有效延長產品使用周期，在鋼鐵行業軋機牌坊修復中大受歡迎。

機架牌坊現場激光修復方案

1、修復加工方法

因為軋機機架體積及重量大，附屬管路等多，拆卸、安裝、運輸繁雜，另外有大修時間限制。軋機牌坊材質是ZG25，設計使用壽命年限為40年，牌坊工作面腐蝕失效深度1～2.5mm。通過現場勘察及使用工況的調研，綜上因素，在考慮滿足使用要求的前提下，確定針對軋機牌坊現場修復方法為：

通過在線機械加工，去除牌坊失效工作面(四塊襯板下面及兩個軋機軸承座底面)表面腐蝕疲勞層，上半面腐蝕較輕，下半面較嚴重，平均銑去大約2或3mm的深度，為激光熔覆前基體表面處理做準備。在通過機械加工去除材料，清除牌坊表面腐蝕層過程中，要保證恢復失效工作面(和安裝面)的垂直度、平面度及粗糙度要求。再通過激光熔覆技術將特殊耐腐蝕材料熔覆到前面加工的基體表面，徹底改變了牌坊表面的特性。預計熔覆涂層壽命在十年以上，避免了對牌坊表面頻繁的機加工修復帶來的危害，徹底解決軋機牌坊磨損腐蝕的難題。 　　另外對各工作面原有螺栓孔的處理方法是：清理各螺栓孔，清除斷折的螺桿，損傷螺紋的做擴孔重新攻絲處理，激光熔覆前各螺栓孔采取適當措施加以保護。

2、銑削加工原則

1)失效的襯(滑)板底面和軸承座底面原始狀態檢測，記錄好原始尺寸、失效厚度等并通知用戶確認。

2)以軋機機架襯板或底部一個支撐平面襯(滑)板底面(包括傳動側入口端、傳動側出口端、傳動側底面、操作側入口端、操作側出口端、操作側底面共六個工作面)為一個獨立單元進行加工設計。

3)同一襯(滑)板底面或操作側機架外表面加工厚度確定方法，是在加工前進行檢測(記錄)，然后根據確定的基準尺寸，結合該平面實際磨損狀況、磨損量選取。

4)銑削量取定原則是考慮軋機對剛度的敏感性，在滿足加工精度要求的前提下以最小切削量為最佳。

5)為確保后續激光熔覆工序作機體表面準備，在線機械加工去除全部表面腐蝕層及表面疲勞層。

通過激光再制造技術加工過的軋機牌坊，不僅可以使損傷的部位恢復外形尺寸，提高了硬度和耐磨性，從而提高了使用壽命，可保證使用8-10年，降低了采購新產品的成本，可移動修復可實現快速搶修，為鋼廠年修節省時間，還可以使其抗腐蝕性能達到甚至超過新品的水平。