鋼鐵冶金行業(yè)是國家的基礎(chǔ)行業(yè)，同時屬于國家的重產(chǎn)業(yè)，且其設(shè)備繁雜、種類多、噸位重。由于摩擦、磨損等各種原因的存在，要維持設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，每年將消耗大量的備品備件。據(jù)統(tǒng)計，2003年濟南鋼鐵股份公司達(dá)到年產(chǎn)量334萬t鋼的規(guī)模，而公司每年用于設(shè)備修理的備品備件制造用度就高達(dá)1.2億元，備品備件修舊利廢數(shù)目達(dá)150t以上，創(chuàng)經(jīng)濟效益2000萬元左右。因此，減少備品備件的消耗和對已使用設(shè)備的再制造修復(fù)對降低生產(chǎn)本錢，進(jìn)步企業(yè)的經(jīng)濟效益具有積極的促進(jìn)作用，且降低本錢的空間很大。其中激光再制造技術(shù)對做好備品備件的修理、修復(fù)工作，對企業(yè)節(jié)能降耗具有非常現(xiàn)實的意義。
激光再制造技術(shù)的主要種類
1、激光淬火
激光淬火技術(shù)是利用聚焦后的激光束進(jìn)射到鋼鐵材料表面，使其溫度迅速升高到相變點以上，當(dāng)激光移開后，由于仍處于低溫的內(nèi)層材料的快速導(dǎo)熱作用，使受熱表層快速冷卻到馬氏體相變點以下，進(jìn)而實現(xiàn)工件的表面相變硬化。如大型軋輥表面激光熔凝淬火的淬硬層深度可以達(dá)到2毫米以上。
2、激光熔覆與合金化
激光熔覆技術(shù)是采用激光束在選定工件表面熔覆一層特殊性能的材料，以改善工件表面性能的工藝。對于冶金行業(yè)軋輥、導(dǎo)位、輸送輥、夾送輥、剪刃等大量易損件來說，激光熔覆與合金化技術(shù)的好處是將軋輥的整體合金化變成表面合金化或者熔覆，使軋輥等易損件的使用壽命大幅度進(jìn)步的同時，生產(chǎn)本錢增加有限。顯然，合金粉末的設(shè)計、選擇與使用正確與否是該項技術(shù)能否成功的關(guān)鍵。
3、激光焊接
激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。其原理是將高強度的激光輻射至金屬表面，通過激光與金屬的相互作用，使金屬熔化形成焊接。由于其獨特的優(yōu)點，已成功地應(yīng)用于微、小型零件的精密焊接中。如目前我國鋼鐵行業(yè)處于主導(dǎo)地位的典型冷軋工藝路線是：轉(zhuǎn)爐冶煉-爐外精煉-初軋開坯-熱連軋-酸洗-冷軋-退火-平整-鍍鋅(錫)-成產(chǎn)品。在此典型的冷軋工藝中，帶材焊接設(shè)備必不可少。在運行過程中，先行鋼帶與后行鋼帶必須進(jìn)行焊接，才能保證生產(chǎn)線的連續(xù)作業(yè)。硅鋼板帶在線運行時，需經(jīng)多次“S”型彎曲變形和承受一定的運行張力，從而對焊縫的性能和質(zhì)量有很高要求。
激光再制造技術(shù)在鋼鐵冶金行業(yè)中的應(yīng)用
1、軋輥的修復(fù)與強化
冶金行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備大部分是在高(交變)應(yīng)力、高熱應(yīng)力的惡劣環(huán)境下工作，如連鑄輥、校直輥、槽型輥、半鋼輥、鑄管模、熱(冷)軋工作輥、高爐溜槽、料鐘等。在這些設(shè)備中，各種軋輥無疑是其中最關(guān)鍵的設(shè)備零件，其消耗量大，價格昂貴，壽命是非不僅與產(chǎn)品本錢密切相關(guān)，而且直接決定鋼鐵制品的質(zhì)量，尤其是表面質(zhì)量和板型。采用激光堆焊修復(fù)各種軋輥，其中以小型軋輥和局部修復(fù)更為擅長。性能如能新件。
激光淬火技術(shù)可對各種導(dǎo)軌、大型齒輪、軸頸、汽缸內(nèi)壁、模具、減振器、摩擦輪、軋輥、滾輪零件進(jìn)行表面強化。