激光技術(shù)在冶金行業(yè)的應(yīng)用

1、1、富通公司簡(jiǎn)介 上海富通激光工程技術(shù)研究所成立于2000年，由國(guó)外留學(xué)人員國(guó)內(nèi)知名專家組建，專業(yè)從事激光技術(shù)應(yīng)用、工藝研究、激光元件的設(shè)計(jì)、大功率激光器及成套設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司擁有國(guó)內(nèi)知名激光器研發(fā)專家、工藝與材料專家、機(jī)械裝備專家、著名導(dǎo)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)專家、高級(jí)工程師等高級(jí)科研隊(duì)伍，技術(shù)人員占公司員工比例60%，不斷進(jìn)行科技創(chuàng)新和激光領(lǐng)域的探索，專業(yè)提供激光相變硬化(激光淬火)、激光熔凝、激光熔覆（激光修復(fù)）、 激光合金化、 激光表面復(fù)合處理、 激光焊接系統(tǒng)工程解決方案，解決技術(shù)難題。1.富通激光表面工程技術(shù)1.1 激光表面強(qiáng)化技術(shù)1.1.1技術(shù)原理 激光表面強(qiáng)化技術(shù)基于激光束的高能

2、量密度加熱和工件自冷卻兩個(gè)過(guò)程。 激光表面強(qiáng)化表層得到強(qiáng)化,可提高表層硬度、強(qiáng)度、耐磨性，同時(shí)又使心部仍保持較好的韌性，使工件得到結(jié)構(gòu)性的性能組合。1.1 激光表面強(qiáng)化技術(shù)1.1.2技術(shù)特點(diǎn) 1.局部處理 2.硬度高 3.耐磨性好 4.熱變形小 5.表層壓應(yīng)力 6.強(qiáng)化鑄鐵件、不銹鋼件 傳統(tǒng)熱處理無(wú)法做到，或很難做到的技術(shù)領(lǐng)域，我們可以！1.富通激光表面工程技術(shù)1.2激光表面修復(fù)技術(shù)1.2.1技術(shù)原理 激光修復(fù)就是利用高能量密度的激光束，在因磨損而失效的工件表面上熔覆一層合金，使工件恢復(fù)原貌，具有甚至超過(guò)原來(lái)的使用性能。 熔覆過(guò)程是熔覆材料的冶金過(guò)程，基體表面微熔，熔覆材料和基體達(dá)到冶金結(jié)合。

3、1.2 激光表面修復(fù)技術(shù)1.2.2技術(shù)特點(diǎn) 1.冶金結(jié)合層 2.熱影響區(qū)和熱變形小 3.根據(jù)需要定制表面性能 4.效率高 5.修復(fù)鑄鐵件熱噴涂組織激光熔覆組織富通集團(tuán)激光表面工程技術(shù)冶金1、軋機(jī) 卷曲機(jī) 破碎機(jī) 燒結(jié)機(jī) 剪機(jī) 減速機(jī) 壓縮機(jī) 膨脹機(jī) 風(fēng)機(jī) 泵 TKT 2、大宗消耗件石油化工1、煙氣輪機(jī) 壓縮機(jī) 空壓機(jī) 電機(jī) 工業(yè)汽輪機(jī) 抽油機(jī)2、泵類 閥類電力柴油發(fā)電機(jī) 電機(jī) 壓縮機(jī) 汽輪機(jī) 燃機(jī) 磨煤機(jī) 渦輪機(jī) 引風(fēng)機(jī) 泵 閥 模具沖壓、 注塑 機(jī)械機(jī)床 礦山機(jī)械 建材機(jī)械包裝機(jī)械 食品機(jī)械 醫(yī)藥機(jī)械 紡織機(jī)械 減速機(jī) 船舶柴油機(jī) 電機(jī) 動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng) 風(fēng)機(jī) 閥 泵五金刀具 、量具汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

4、變速箱 主體業(yè)務(wù)戰(zhàn) 略 財(cái) 務(wù) 國(guó)際業(yè)務(wù) 人 才 投 資 技 術(shù) 信 息 公共關(guān)系 市場(chǎng)系統(tǒng)集成 北方大區(qū)銷售 激光加工中心 當(dāng)?shù)刭Y源整合激光器 導(dǎo)光聚焦系統(tǒng) 合金材料 激光加工中心 當(dāng)?shù)刭Y源整合廣州富通北京富通上海富通包鋼光通激光萊鋼激光中心天津環(huán)通激光常熟虞山激光湖南湘隆激光韶鋼富通激光望江富通激光大慶富通激光首鋼富通激光GFT-I型GFT-II型GFT-III型GFT-IV型公司1995年研制出第一臺(tái)激光加工機(jī)床，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，之后不斷進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，先后研制出四軸三聯(lián)動(dòng)、五軸三聯(lián)動(dòng)、六軸四聯(lián)動(dòng)機(jī)床適用于不同工況環(huán)境，居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。GFT系列機(jī)床 利用GFT系列激光表面處理設(shè)備及SHF3

5、-I型激光加工流動(dòng)工作站 已在冶金行業(yè)處理了八大類數(shù)百種消耗件，非冶金行業(yè)工件將近千余種的成功處理，壽命提高從50%到10倍，將企業(yè)盤(pán)活資產(chǎn)、節(jié)能降耗、實(shí)現(xiàn)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)富通公司成功研制的中國(guó)第一臺(tái)激光加工流動(dòng)工作站進(jìn)入上海寶鋼進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)寶 鋼2.富通激光應(yīng)用實(shí)例冶 金利用激光淬火技術(shù)處理 1550冷軋輥軸承冷軋輥利用激光淬火技術(shù)處理 1550冷軋輥軸承冷軋輥冷軋輥利用激光淬火技術(shù)處理 1550冷軋工作輥軸承冷軋輥利用激光熔凝技術(shù)處理 340軋輥軋 輥 350棒材軋輥軋 輥激光熔凝處理 400軋輥軋 輥500CrMo半無(wú)限冷硬鑄鐵軋輥經(jīng)激光處理后過(guò)鋼量提高50%80%軋 輥 600鋼

6、輥處理中 600鋼輥處理后軋 輥名稱：600鋼輥材質(zhì)：ZU65CrNiMo或ZU70Mn2原始工況：HRc42左右，不耐磨。處理后效果：硬度達(dá)HRc55以上，過(guò)鋼量成倍提。70Mn2650軋機(jī)開(kāi)坯輥 經(jīng)激光處理后過(guò)鋼量提高0.8倍 軋 輥650軋機(jī)開(kāi)坯輥利用激光合金化技術(shù)處理 650軋輥軋 輥650軋輥，材質(zhì)為70Mn2，處理后，使用壽命提高70%以上。 軌梁軋機(jī)950軋輥（155CrNiMo）激光處理后過(guò)鋼量提高0.8倍 軋 輥穿孔輥處理中穿孔輥處理后軋 輥原始工況：原硬度HRc2530，每次軋制600噸/付，切削7次報(bào)廢。處理后效果：硬度HRc6065，過(guò)鋼量、使用壽命翻倍提高，大大降低用

7、戶生產(chǎn)成本。穿孔輥 軋 輥原始工況：原硬度HB220左右，光潔度較好，易磨損。處理后效果：硬度達(dá)HRc5255左右，保證了較高的光潔度和原始尺寸。除鱗輥 軋 輥煉軋廠對(duì)齊輥材質(zhì)為45#鋼 軋 輥定徑輥角鋼軋輥軋 輥 軋 輥角鋼矯直輥軋輥孔型激光合金化軋 輥材質(zhì)：高NiCr無(wú)限冷硬鑄鐵加工效果：硬度HRC60過(guò)鋼量提高50%以上 軋 輥合金化扭轉(zhuǎn)輥帶鋼夾送輥 輥 套輥套輸送輥道處理中輸送輥道處理后輥 道原始工況：原硬度HB170190左右，使用壽命一周就要填焊，經(jīng)422焊條堆焊后硬度達(dá)HB270。處理后效果：硬度HRc4552，已投入運(yùn)行三周，無(wú)異常。輸送輥道激光處理孔型輥軸軸 類 軸 類 6#

8、軋輥軸 【損傷情況】:軋輥軸錐形軸徑處修復(fù)，輥軸方頭處有一處碰傷修復(fù)。 【修復(fù)后效果】;修復(fù)后達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，裝機(jī)后運(yùn)行正常。 修復(fù)前照片 修復(fù)后照片 軸 類利用激光修復(fù)技術(shù)正在處理齒輪軸軸 類齒輪軸 【損傷情況】:齒輪軸兩側(cè)均磨損拉傷，形成磨損溝槽。 【修復(fù)后效果】;修復(fù)后達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，修復(fù)部位無(wú)缺陷。 修復(fù)前照片 修復(fù)后照片 軸 類增速機(jī)齒輪軸 【損傷情況】:一根齒從根部斷裂，占整長(zhǎng)2/3左右，長(zhǎng)度約145mm。 【修復(fù)后效果】;修復(fù)后達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，修復(fù)部位無(wú)缺陷。 修復(fù)前照片 修復(fù)后照片 利用激光修復(fù)技術(shù)處理長(zhǎng)軸軸 類利用激光修復(fù)技術(shù)處理電機(jī)軸軸 類電力廠煙氣輪機(jī)軸徑激光修復(fù)軸

9、 類利用激光修復(fù)技術(shù)處理高線蕊軸軸 類利用激光修復(fù)技術(shù)棱錐軸軸 類棱錐軸利用激光修復(fù)技術(shù)處理棱錐軸軸 類利用激光相變技術(shù)處理細(xì)軸軸 類細(xì)軸軸 類蝸桿軸 【損傷情況】:蝸桿軸一端軸徑磨損。 【修復(fù)后效果】;修復(fù)后達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，修復(fù)部位無(wú)缺陷。 修復(fù)前照片 修復(fù)后照片 軸 類 利用激光技術(shù)處理曲軸（處理前的清洗）切割鋼材用的鋸片處理后使用壽命提高1倍以上鋸 片激光處理后的鋸片壽命提高1倍以上鋸 片激光焊接金鋼石鋸片熱鋸片1800鋸 片激光處理后的鋸片壽命提高1倍以上鋸 片軋鋼機(jī)導(dǎo)衛(wèi)板激光處理后使用壽命提高23倍 高速線材軋機(jī)夾板 導(dǎo) 衛(wèi)燒結(jié)機(jī)固定滑板激光表面處理車床床身導(dǎo)軌面激光處理導(dǎo) 衛(wèi)激光

10、處理導(dǎo)衛(wèi)導(dǎo) 衛(wèi)處理完的導(dǎo)衛(wèi)導(dǎo) 衛(wèi)800車輪原硬度HRC25激光處理后硬度提高到HRC50以上 車 輪燒結(jié)機(jī)臺(tái)車車輪車 輪 680鋼輪 處理前硬度：HRC3035處理后硬度：HRC5056680鋼輪 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子修復(fù)后照片 修復(fù)前照片 【損傷情況】:探傷發(fā)現(xiàn)葉輪入風(fēng)口環(huán)有裂紋一處，長(zhǎng)約15mm，深約13mm。 【修復(fù)后效果】;裂紋部位經(jīng)激光熔鑄、機(jī)加復(fù)形，恢復(fù)至原尺寸形態(tài)，熔鑄復(fù)形部位無(wú)缺陷。 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子修復(fù)前照片 修復(fù)后照片 【損傷情況】:轉(zhuǎn)子葉輪所有葉片進(jìn)風(fēng)口部位嚴(yán)重沖刷、減薄。 【修復(fù)后效果】;修復(fù)后達(dá)到技術(shù)協(xié)議要求。探傷無(wú)缺陷。 風(fēng)機(jī)葉輪風(fēng)機(jī)葉輪 修復(fù)前照片 修復(fù)后照片 【損

11、傷情況】:2個(gè)葉輪工作部位整體銹蝕，每個(gè)葉片進(jìn)氣口部位根部有裂紋，兩葉輪進(jìn)氣端輪蓋面上有裂紋10處。 【修復(fù)后效果】;修復(fù)后達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，修復(fù)部位無(wú)缺陷。 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子 【損傷情況】:轉(zhuǎn)子葉輪工作部分整體銹蝕，葉片（共10片）沖蝕、沖刷減薄，嚴(yán)重處沖刷掉4-4.5mm。 【修復(fù)后效果】;損傷部位經(jīng)激光熔鑄、機(jī)加復(fù)形，恢復(fù)至原圖紙尺寸，熔鑄復(fù)形部位無(wú)缺陷。 修復(fù)前照片 修復(fù)后照片 氣輪機(jī)轉(zhuǎn)子 氣輪機(jī)轉(zhuǎn)子 【損傷情況】:轉(zhuǎn)子進(jìn)氣端125、出氣端139.82軸徑磨損劃傷。 【修復(fù)后效果】;修復(fù)后達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，修復(fù)部位無(wú)缺陷。 修復(fù)前照片 修復(fù)后照片 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子 【損傷情況】:轉(zhuǎn)

12、子兩端主軸徑磨損拉傷。 【修復(fù)后效果】;修復(fù)后達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，修復(fù)部位無(wú)缺陷。 修復(fù)前照片 修復(fù)后照片 軸流風(fēng)機(jī)葉片 風(fēng)機(jī)葉片 【損傷情況】:動(dòng)葉片進(jìn)排氣邊因顆粒沖刷而減薄至刀口狀，嚴(yán)重處有卷曲現(xiàn)象，葉頂沖刷成圓弧形狀 靜葉片進(jìn)排氣邊因顆粒沖刷減薄，葉片根部上有較嚴(yán)重沖刷缺損 【修復(fù)后效果】;修復(fù)裝機(jī)后，機(jī)組運(yùn)行正常。修復(fù)前照片 修復(fù)后照片 中南機(jī)械廠利用激光技術(shù)對(duì)缸套進(jìn)行處理缸 套廣鋼利用激光技術(shù)正在處理缸套缸 套 銑床主軸箱 主軸箱 加工后硬度:HL680720加工前硬度:HB150250 彈簧座箱 彈簧座箱 【損傷情況】:彈簧座孔磨損，最深處深約5mm，磨損面積約402008mm。 【

13、修復(fù)后效果】;損傷部位經(jīng)激光熔鑄、機(jī)加復(fù)形，恢復(fù)至原圖紙尺寸，熔鑄復(fù)形部位無(wú)缺陷。 修復(fù)前照片 修復(fù)后照片 科 研 隊(duì) 伍（上圖）北京科技大學(xué)鄒家祥教授（中）到激光加工中心進(jìn)行指導(dǎo)工作。（下圖）中科院上海光機(jī)所蘇寶蓉高工（女）、清華大學(xué)劉文今教授（中）等在對(duì)激光強(qiáng)化后的軋輥表面質(zhì)量進(jìn)行分析。 科 研 隊(duì) 伍上圖右一是劉文今教授在八鋼指導(dǎo)工作下圖右一是蘇寶蓉教授在廣鋼激光加工現(xiàn)場(chǎng)3.1知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系3.1.1專利 共獲得專利 25 項(xiàng)，其中實(shí)用新型 20項(xiàng)，發(fā)明專利 5 項(xiàng)。3.1.2專有技術(shù) 1、專有激光加工工藝技術(shù) 520 項(xiàng) 2、專有導(dǎo)光聚焦系統(tǒng)：7 類 3、專有合金材料：11 種 4、專有

14、預(yù)處理劑：3 類 5、專有拋光液：1 類3.1知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系3.1.3技術(shù)成果之一：軋輥激光處理技術(shù)為國(guó)際首創(chuàng)3.1知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系3.1.3技術(shù)成果之二： 模具激光處理技術(shù)為國(guó)際首創(chuàng)3.1知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系3.1.3技術(shù)成果之三： 瓦楞輥激光處理技術(shù)為國(guó)際首創(chuàng)3.1知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系3.1.3 技術(shù)成果之四：中大模數(shù)齒輪的激光處理技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平3.1知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系3.1.3技術(shù)成果之五：導(dǎo)軌激光處理技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平3.1知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系3.1.3技術(shù)成果之六： 刀具激光處理技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平3.1知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系3.1.3技術(shù)成果之七：激光移動(dòng)加工設(shè)備處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平3.1知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系3.1.3技術(shù)成果之八：缸套、活塞、曲軸激光處理技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平3.1知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系3.1.3技術(shù)成果之九： “冶金大宗消耗件激光強(qiáng)化設(shè)備和工藝”通過(guò)了冶金部的 科技成果鑒定3.1知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系3.1.3技術(shù)成果之十： “模具專用激光加工成套設(shè)備”通過(guò)了廣州市的科技成果鑒定3.1知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系3.1.3技術(shù)成果之十一：多項(xiàng)成果獲得國(guó)家級(jí)、廣東省重點(diǎn)新產(chǎn)品榮譽(yù)稱號(hào)，獲各級(jí)政府獎(jiǎng)勵(lì)16項(xiàng)，并承擔(dān)多項(xiàng)技術(shù)