鋼廠五輥激光熔覆修復加工的四大優(yōu)勢

 西安國盛激光     |      2025-11-28


 在鋼鐵產(chǎn)業(yè)領域,軋輥作為軋鋼機的關鍵構(gòu)成部件,長期處于高溫、高壓以及劇烈摩擦的惡劣工作環(huán)境,極易引發(fā)磨損、裂紋甚至剝落等一系列問題。傳統(tǒng)的軋輥修復手段,像堆焊、熱噴涂等,存在結(jié)合強度欠佳、熱影響區(qū)域較大、材料浪費情況嚴重等弊端。而五輥激光熔覆修復技術,憑借其高精度、低熱輸入、材料利用率高等突出優(yōu)勢,正逐漸成為鋼廠軋輥修復的主流選擇。下面就來給大家講講鋼廠五輥激光熔覆修復加的優(yōu)勢。




  一、經(jīng)濟成本優(yōu)勢:顯著削減修復與運維費用

  相較于傳統(tǒng)的堆焊修復以及更換新輥的方式,激光熔覆修復在全生命周期成本方面展現(xiàn)出極為顯著的優(yōu)勢,具體體現(xiàn)在以下三個方面:

  1、直接成本大幅降低

  新五輥的采購成本通常處于 80 - 150 萬元 / 根的區(qū)間,傳統(tǒng)堆焊修復需要 35 - 50 萬元 / 根,而激光熔覆修復僅需 20 - 30 萬元 / 根。其成本相較于更換新輥降低了 75% 以上,相較于傳統(tǒng)堆焊降低了 40% - 50%。

  2、材料利用率大幅提升

  傳統(tǒng)堆焊修復的材料利用率僅僅約為 60%,而激光熔覆通過同軸送粉的精準控制方式,材料利用率能夠超過 90%。以修復 φ1000mm 五輥為例,單次修復可減少 WC - Co 粉末浪費大約 20kg(按照粉末單價 200 元 /kg 來計算,單次可節(jié)省 4000 元)。

  3、運維成本持續(xù)降低

  激光熔覆修復后的五輥表面硬度能夠達到 HRC62 - 65,其耐磨性是傳統(tǒng)堆焊層的 3 - 5 倍,服役周期從 2 - 3 個月延長至 8 - 10 個月,年維護次數(shù)從 4 - 6 次降低至 1 - 2 次,從而減少了因停機維護給產(chǎn)線帶來的損失。




  二、技術性能優(yōu)勢:攻克傳統(tǒng)修復的性能難題

  激光熔覆修復通過精準把控熱輸入以及精心設計高性能涂層,成功解決了傳統(tǒng)修復所面臨的核心技術痛點:

  1、低熱損傷,確?;w精度

  傳統(tǒng)堆焊的熱影響區(qū)(HAZ)寬度可達 5 - 10mm,這極易導致五輥出現(xiàn)變形情況,還需要額外耗費大量時間進行矯正;而激光熔覆的熱影響區(qū)僅為 0.5 - 1mm,基體變形量小于 0.1mm,能夠直接保留五輥原有的精密配合面,無需后續(xù)的矯正工序,尤其適用于對尺寸精度要求極高的熱軋支撐輥、輸送輥。

  2、涂層性能可定制化,適應復雜工況

  能夠依據(jù)五輥的服役場景(高溫磨損、腐蝕、沖擊等)來定制涂層體系:

  針對高溫磨粒磨損工況(例如熱軋機入口輥),采用 WC - Co 復合涂層,其耐溫能夠達到 1000℃,磨損量相較于傳統(tǒng)堆焊層降低了 80%;

  針對潮濕 / 酸性冷卻水環(huán)境(例如冷軋機輥),采用 Ni - Cr - Mo 耐蝕涂層,其耐蝕性優(yōu)于 304 不銹鋼,使用壽命延長 2 倍以上。

  而且涂層與基體為冶金結(jié)合(結(jié)合強度大于 300MPa),有效避免了傳統(tǒng)堆焊層容易剝落的問題(傳統(tǒng)堆焊結(jié)合強度僅為 150 - 200MPa,剝落率超過 20%)。

  3、修復精度高,契合復雜結(jié)構(gòu)

  借助六軸聯(lián)動機器人與激光位移傳感器,激光熔覆能夠?qū)崿F(xiàn) ±0.02mm 的修復精度,能夠精準修復五輥的凹槽、臺階、深孔等異形結(jié)構(gòu)。




  、生產(chǎn)效率優(yōu)勢:縮短停機時長,提高產(chǎn)線利用率

  鋼廠產(chǎn)線的停機成本極為高昂,激光熔覆修復從修復周期、工序簡化這兩個方面提升了生產(chǎn)效率:

  1、修復周期大幅縮短

  傳統(tǒng)堆焊修復需要經(jīng)歷 “拆卸 - 堆焊 - 退火 - 粗加工 - 精加工” 等一系列工序,總周期大約為 15 - 20 天;而激光熔覆修復流程得到了優(yōu)化,總周期僅需 7 - 10 天,停機時間減少了 50% 以上。

  2、工序簡化,減少中間環(huán)節(jié)

  激光熔覆能夠?qū)崿F(xiàn) “局部修復”,無需對五輥進行整體加工,相較于傳統(tǒng)堆焊的 “整體堆焊 - 整體加工”,工序減少了 3 - 4 道,加工時間縮短了 40%。同時,激光熔覆后僅需 1 次去應力退火,避免了傳統(tǒng)堆焊因多次加熱導致的基體性能下降問題,進一步縮短了修復周期。

  3、適配批量修復,提升效率

  采用雙激光頭同步熔覆技術,能夠同時修復 2 根五輥(或者 1 根大直徑五輥的不同區(qū)域),相較于單激光頭修復,效率提升了 60% 以上,大幅提升了批量修復能力。




  四、環(huán)保安全優(yōu)勢:順應綠色鋼鐵發(fā)展潮流

  在國家大力推動綠色制造的大背景下,激光熔覆修復從污染控制、安全防護這兩個方面契合了環(huán)保要求:

  1、減少污染物排放,降低環(huán)境影響

  傳統(tǒng)堆焊修復過程中會產(chǎn)生大量煙塵、噪聲,并且需要使用大量切削液;而激光熔覆修復通過防塵罩 + 工業(yè)吸塵器來控制粉塵,粉塵濃度小于等于 10mg/m3,并且沒有明顯噪聲,無需大量切削液,污染物排放減少了 80% 以上,符合鋼鐵行業(yè) “超低排放” 要求。

  2、安全防護完備,保障人員健康

  激光熔覆作業(yè)配備了 OD6 + 級激光防護鏡、水冷系統(tǒng)、應急冷卻水源,并且作業(yè)區(qū)劃定了明確的警示標識,避免人員誤觸;相較于傳統(tǒng)堆焊的 “高溫飛濺”“強光輻射”,激光熔覆修復安全事故發(fā)生率降低了 90% 以上,保障了操作人員的健康與作業(yè)安全。

  3、資源循環(huán)利用,踐行綠色理念

  激光熔覆修復能夠?qū)U舊五輥 “變廢為寶”,延長五輥使用壽命 3 - 4 倍,減少廢舊輥體的丟棄以及新輥的生產(chǎn),降低了鋼鐵資源消耗,符合 “循環(huán)經(jīng)濟” 發(fā)展理念,助力鋼廠實現(xiàn) “碳達峰、碳中和” 目標。