激光熔覆技术与激光快速成形制造技术在高精度部件修复和强化中的应用

　　激光熔覆技术、激光快速成形制造技术、激光纳米合金化和表面强化技术等高科技技术的有效应用，为这类设备和零部件的修复再造开辟了一条崭新的途径。

　　既能使失效或报废设备及零部件“起死回生”，又可以使新品延长使用寿命，甚至可以达到多寿命周期的效果。例如：在冷、热轧钢各种生产线上使用的传动接轴、叉头、中间轴、传动齿轮、万向节、扁头套、轧辊轴、飞剪、辊端轴套、

　　卷取机弹簧座箱，减速机齿轮轴和壳体等等大量易磨损和疲劳零部件，经过激光仿形熔覆技术和快速成形技术修复后，使用性能恢复了原有新件的技术指标。而且，大部分又可以提高其使用寿命周期。有则，可以多次修复，达到多使用寿命周期的效果。

　　轧钢生产线上的各种轧辊、输送辊、支承辊、竖辊、导向辊、沉浮辊等辊轴类零部件，采用各种锻合金钢、铸合金钢、合金铸铁、球墨铸铁等不同材质制造。各种轧辊类件均使用在具有高温、高变载荷、冷热交变、腐蚀、磨损及疲劳工况条件下。据初步统计，全国钢铁企业每年各种轧辊消耗约80-100元。采用激光纳米陶瓷合金化和激光复合强化技术进行表面强化处理，提高了表面的强度、硬度、耐磨、热稳定性和红硬性及耐腐蚀、耐疲劳等性能指标，有效地提高轧辊的过钢量。经多家钢铁企业应用，一般使轧辊等各种辊类使用寿命可提高50%至数倍。

　　例如：轧制中厚钢板和薄板的冷热生产线上大量使用的支承辊，重量从30多吨至120多吨，支承辊分别由铸钢和锻钢制造。目前其中大型支承辊很多依赖进口。支承辊属于被动辊，在其工作服役中承受复杂的应力作用。运行时其前方受挤，正下方受压，后方受拉，深层受剪切应力作用。因此，支承辊在工作时，接触点附近承受挤、压、拉、切等交变载荷作用，辊身工作部位产生剥落，产生剥落的部位是辊身最大受力部位。已经失效的小型支承辊传统的维修方法是采用电弧堆焊。

　　经此种方法修复后的支承辊使用性能和使用寿命都无法达到新辊的水平。大型支承辊目前采用常规的电弧堆焊方法还无法修复，只能做报废处理。采用激光快速成形技术可以修复各种规格和材料制造的支承辊，可以根据各类型支承辊的材质和使用性能要求，设计和使用优于原辊身材质的激光快速成形用合金材料，使修复后支承辊身强度、耐磨性、耐腐蚀、耐疲劳性等指标和使用寿命均优于制造新支承辊。国内按目前每年产钢4.7亿吨计算，每年消耗支承辊约10亿元。激光快速成形技术和再制造工程技术可以创造非常可观的经济效益及深远的社会效益。