近日，首鋼機電公司工程制造團隊和首鋼技術(shù)研究院金屬3D打印研發(fā)團隊聯(lián)合攻關(guān)，成功將金屬3D打印再制造技術(shù)應用于股份公司、京唐公司熱軋產(chǎn)線(xiàn)軋機牌坊窗口面修復工作，使設備使用壽命提高數倍。

　　據了解，首鋼機電公司遷安機械修理分公司工程團隊多年來(lái)一直致力于激光熔敷增材制造技術(shù)的研發(fā)運用。目前，該團隊已將該技術(shù)推廣應用于修復助卷輥、層流輥、西馬克液壓缸活塞桿、熱軋支撐輥軸承座、軋機牌坊、大齒輪里孔和減速機軸等多個(gè)重點(diǎn)項目，在為企業(yè)創(chuàng )造效益的同時(shí)，也極大地拓展了公司的業(yè)務(wù)領(lǐng)域和范圍。

　　一、激光熔敷設備及技術(shù)介紹

　　激光熔覆技術(shù)是以不同的填料方式在被涂覆基體表面上增加已選擇的涂層材料，經(jīng)激光輻照使之和基體表面同時(shí)熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低并與基體材料成冶金結合的表面涂層，具有熱影響區小、稀釋率低，熔覆層晶粒度細，表面硬度高，耐磨性能好等優(yōu)點(diǎn)，可有效改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、抗氧化等性能。

　　我單位擁有三臺半導體激光熔覆設備，其中一臺3000W（德國DILAS激光器），兩臺6000W（德國Laser Line激光器），同時(shí)配備六軸全自動(dòng)機械手及工件旋轉平臺，采用德國西門(mén)子控制系統，可實(shí)現對外圓、內孔、平面、立面及異型件表面的自動(dòng)激光熔覆焊接，能夠實(shí)現自動(dòng)化精準操作，工作效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩定。

　　二、激光熔敷應用及成果

　　1.激光熔覆修復助卷輥

　　為了解決熱軋卷取區域助卷輥在線(xiàn)使用出現的粘鋼、銹蝕、焊道印及磨損嚴重等問(wèn)題，我單位通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新，采用激光熔覆手段，對股份公司一熱軋卷取區域助卷輥進(jìn)行修復試驗。結果表明，在線(xiàn)使用周期較堆焊工藝修復的助卷輥明顯提高，其中使用周期最長(cháng)的已達到18個(gè)月，是其他供應商提供助卷輥使用周期的2倍以上。

　　助卷輥修復屬成熟工藝，產(chǎn)品質(zhì)量穩定，針對此項技術(shù)，已申請專(zhuān)利，目前正在受理階段。

　　2.激光熔覆修復層流冷卻輥

　　我單位為京唐公司2250修復的層流冷卻輥，在線(xiàn)使用周期已達到3年零10個(gè)月（仍在線(xiàn)使用），原噴焊輥子在線(xiàn)使用周期約為2年。目前激光熔覆修復技術(shù)已達到成熟水平，產(chǎn)品質(zhì)量穩定，使用壽命較原工藝提高近1倍。

　　3.激光熔敷修復軋機牌坊

　　我單位從2017年開(kāi)始介入首鋼內部熱軋牌坊在線(xiàn)修復領(lǐng)域，到目前為止，合計加工修復21架次。 2019年承擔了京唐熱軋3架牌坊的機械加工和激光熔覆修復任務(wù)，實(shí)現了F3、F4立面、F5底面同時(shí)熔覆，大大提高了工作效率，全部保質(zhì)保量并按工期完成了任務(wù)，得到了京唐公司熱軋作業(yè)部的一致好評。

　　通過(guò)不斷的摸索、學(xué)習，以及現場(chǎng)實(shí)際操作，目前我單位專(zhuān)業(yè)團隊已經(jīng)具備熱軋牌坊的在線(xiàn)修復能力。計劃2020年快速推進(jìn)股份公司牌坊在線(xiàn)修復工作，實(shí)現股份公司熱軋軋機牌坊修復的首鋼化，同時(shí)推進(jìn)該技術(shù)的社會(huì )市場(chǎng)化。

　　4.激光熔敷修復西馬克液壓缸活塞桿

　　機電公司承制的西馬克扇形段項目，安裝過(guò)程中液壓缸缸頭螺紋存在損壞情況，造成液壓缸不能使用。通過(guò)對液壓缸結構形式及安裝性能要求進(jìn)行了解，確定對活塞桿螺紋部位進(jìn)行激光修復，熔覆焊后按圖紙要求恢復螺紋尺寸及精度。

　　修復過(guò)程中，通過(guò)對供貨廠(chǎng)家提供焊粉進(jìn)行熔敷試驗及成分對比測試優(yōu)選，并對過(guò)程中的工藝參數進(jìn)行調整，所有西馬克液壓缸活塞桿全部保質(zhì)保量修復完成，并保證了安裝工期。

　　5.激光熔敷修復熱軋支撐輥軸承座

　　熱軋支撐輥軸承座是軋機輥裝配重要部件，現場(chǎng)經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間使用，內孔及側面出現不同程度磨損，不能滿(mǎn)足現場(chǎng)裝配條件。根據磨損位置及工件使用情況，確定采用激光熔敷方法進(jìn)行修復

　　過(guò)程中通過(guò)對激光熔敷參數進(jìn)行工藝優(yōu)化，表面熔敷效果較好，加工后全部合格，圓滿(mǎn)完成了軸承座的修復任務(wù)。

　　三、激光熔敷創(chuàng )造產(chǎn)值及發(fā)展方向

　　激光熔覆設備為我單位自動(dòng)化先進(jìn)設備，現已承接了熱軋層流冷卻區域的層流冷卻輥、精軋活套輥；熱軋卷取區域的助卷輥、機架輥、開(kāi)關(guān)輥；熱軋軋機牌坊的激光熔覆補償尺寸等項目，為我單位創(chuàng )造年產(chǎn)值800余萬(wàn)元。

　　后續我單位繼續以表面工程技術(shù)在冶金裝備、備件中的修復和再制造為切入點(diǎn)，通過(guò)與國內標桿廠(chǎng)家進(jìn)行技術(shù)對標，提升激光熔敷修復水平。通過(guò)前期摸索，目前已掌握核心技術(shù)及操作要點(diǎn)。后續我單位將充分利用此自動(dòng)化設備，與用戶(hù)一起聯(lián)合成立研發(fā)攻關(guān)小組，推進(jìn)激光熔敷在冶金設備中的應用。