陕西延安激光淬火设备修复

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。

金属材料激光硬化的原理是利用激光束在金属材料表面上的吸收来提高金属材料的硬度和强度。由于激光本身并不直接参与工件表面层的热应力应变，因此，在激光硬化之前需对其进行预处理。

　　当采用连续激光束时，由于激光束具有很高的能量密度，故可以使工件表层很快发生热应力应变并使表层硬度迅速增加。一般金属材料表面都是经过机械加工的，表面粗糙度很小，其反射率可达80-90%，影响金属材料表面吸收光能的效率。为了提高激光在金属表面的吸收效率，在激光硬化前需要进行表面预处理。表面预处理的方法有很多种，包括表面粗糙化、喷漆法、磷化法、氧化法、涂装法等。其中常用的是喷漆法和磷化法。


　　这两种工艺都能达到表面预处理的目的，提高激光吸收效率。由于采用了喷涂和烘烤等加工方法，能很好地处理金属表面的粗糙度、氧化物或腐蚀产物层，并且不需要对工件进行预热带或者热处理，直接喷涂即可。喷涂的工艺流程简单、快速，并且。其工艺流程为：把金属工件用水洗净后置于喷气或等离子体中进行加热或保温;然后再把表面涂料喷在金属表面上，经过几分钟干燥后即可得到致密、均匀的涂层。如果涂层太厚，可能会出现“烧穿”现象，一般涂层厚度为50-100微米为宜。

　　在喷漆法中，涂料种类繁多，新产品和配方也在不断开发。在众多的涂料中，有的配方简单，有的配方复杂，但都提高了激光淬火中的激光吸收率，大部分能达到80-98%以上，完全满足激光淬火的要求。喷涂的应用方法简单，易于操作。除喷涂外，可应用于大规模生产，也可用手工刷涂进行零星的临时加工和实验，无需增加成套设备。

　　在激光淬火的预处理方法中，磷化是许多机械零件加工的后一道工序，可以作为激光处理前的表面预处理。磷化处理分为高温90-98度，中温55-70度，常温25度左右。在激光处理的过程中，由于材料不同，激光处理工艺不同，三种磷化工艺的表面预处理层(磷化膜)对激光的吸收率不同，一般认为以高中温磷化好!

　　而不同的表面预处理工艺对激光的吸收也不一样，在进行激光处理前需要了解!

　　一般认为，表面预处理时，磷化膜厚度应小于20微米，否则可能会出现“烧穿”现象，影响后续工序的质量。

　　在表面预处理技术中比较成熟的是氧化法和喷涂法，但是随着各种材料的不断发展，新型材料层出不穷，如纳米级氧化物、金属陶瓷和金属涂层等新材料及新工艺层出不穷。因此对氧化技术、喷涂技术提出了更高要求。因此目前国内激光淬火设备的发展也是越来越成熟!

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。

淬火加工是将金属材料加热到一定温度，然后快速冷却，以提高材料硬度和耐磨性的热处理工艺。走轮激光淬火是利用激光束对走轮表面进行淬火，以提高其硬度和耐磨性，延长其使用寿命的一种新型热处理工艺。

　　传统的淬火加工方法通常采用油冷或水冷，但这些方法都存在冷却不均匀、淬火效果差等缺点。相比之下，激光淬火加工具有更高的淬火质量和效率。

　　走轮激光淬火加工的基本原理是利用高能激光束照射走轮表面，使其快速加热到淬火温度，然后快速冷却，实现淬火处理。


走轮激光淬火加工工艺具有以下优点：

　　1、淬火质量高：由于激光束能量密度高，可以快速加热和快速冷却，以获得均匀的淬火效果。

　　2、：行走轮激光淬火加工可以在短时间内完成淬火过程，提高生产效率。

　　3、适用范围广：该工艺适用于钢、铸铁、有色金属等多种金属材料的淬火处理。

　　4、环保：走轮激光淬火过程中不使用任何化学品，不会对环境造成污染。


　　走轮激光淬火加工工艺流程如下：

　　1、将走轮放置在激光淬火装置上，调整位置，使其表面与激光束对齐。

　　2、打开激光器，将激光束照射在走轮表面，使其快速加热到淬火温度。

　　3、开启冷却系统，使走轮表面快速冷却，实现淬火处理。

　　4、关闭激光和冷却系统，取出走轮，完成淬火过程。


　　走轮激光淬火加工的应用范围非常广泛，可应用于各种机械设备的走轮表面处理，如汽车、工程机械、农业机械等。此外，该工艺还可以应用适用于齿轮、轴类零件等精密零件的表面处理。

　　与传统淬火加工相比，行走轮激光淬火加工具有更高的硬度和耐磨性，可以提高零件的使用寿命和性能。同时，由于该工艺具有、适用范围广、环保等优点，可以大大降低生产成本，提高生产效率。因此，行走轮激光淬火加工是一种潜力的热处理新工艺。

轮盘是一种的机械设备，广泛应用于汽车、航空航天、石油化工等领域。然而，轮盘在长期使用过程中，由于受到高温、高压、腐蚀等因素的影响，容易出现变形、磨损、裂纹等问题，影响其正常使用和精度。因此，轮盘修复成为了一个重要的技术问题。

　　轮盘修复的主要目的是恢复其形状和尺寸精度，同时提高其表面硬度和耐磨性。修复过程中需要考虑到轮盘的材料、结构、使用要求等因素，选择合适的修复方法和材料。

　　一般来说，轮盘修复可以分为以下几个步骤：

　　一、准备工作

　　在修复前，需要对轮盘进行全面的检查和测量，了解其材料、结构、使用要求等信息。同时，需要准备好修复所需的设备和材料，如磨床、铣床、车床、砂轮、修复剂等。

　　二、表面处理

　　表面处理是轮盘修复的重要步骤之一，包括除油、除锈、粗化等操作。在表面处理时，需要使用的清洗剂和粗化剂，将轮盘表面的油污、锈迹、氧化皮等杂质去除，同时使表面粗化，提高修复层的附着力。

　　三、激光淬火修复

　　激光淬火修复是一种的加工技术，可以显著提高轮盘的硬度和耐磨性，从而延长其使用寿命。


　　1、激光淬火轮盘加工的基本原理

　　激光淬火加工是一种利用高能激光束照射轮盘表面，使其快速吸收热量并迅速冷却的加工方法。在激光束的照射下，轮盘表面材料迅速加热并达到熔点，然后快速冷却，从而实现淬火效果。这种加工方法可以实现局部淬火，使轮盘的硬度和耐磨性得到显著提高。


　　2、激光淬火轮盘加工的优点

　　(1) 、提高轮盘的硬度和耐磨性：激光淬火轮盘加工可以实现局部淬火，使轮盘的硬度和耐磨性得到显著提高，从而延长其使用寿命。

　　(2) 、降低成本：相比传统的淬火方法，激光淬火轮盘加工不需要使用冷却介质，因此可以降低成本。

　　(3) 、减少变形：传统的淬火方法可能会导致轮盘变形，而激光淬火轮盘加工可以控制热量的输入和分布，从而减少变形。

　　(4) 、快速加工：激光淬火轮盘加工具有快速、的优点，可以在短时间内完成轮盘的加工。

　　(5)、 环保：激光淬火轮盘加工不需要使用任何化学物质或冷却介质，因此不会对环境造成污染。


　　激光淬火修复是轮盘修复的核心步骤，需要根据轮盘的实际情况选择合适的修复方法和材料。激光淬火在修复施工过程中，需要控制好温度、湿度、压力等参数，确保修复质量和精度。

　　四、后处理

　　后处理是轮盘修复的后一步，包括修整、抛光、检验等操作。在后处理过程中，需要使用的修整工具和抛光剂，将修复部位修整光滑，同时对修复部位进行检测和验证，确保其符合使用要求。


　　轮盘修复是一项技术性很强的工作，需要的技术人员和设备支持。在修复过程中，需要注意安全和环保问题，避免出现意外事故和污染环境的情况。同时，对于不同的轮盘和修复要求，需要选择合适的修复方法和材料，确保修复质量和效果。

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。