「成果推薦」YAG雷射毛化技術及裝備

成果名稱:YAG雷射毛化技術及裝備

交易信息:合作開發、許可轉讓、完全轉讓

成果信息:

1. 應用領域:裝備製造

2. 技術領域:先進位造技術

3. 技術成熟度:可以量產

成果簡介

一、項目概況:

為了生產優質冷軋薄板、優質塗鍍板,企業需要對工作軋輥表面進行毛化處理。以往軋輥毛化的方法是噴丸處理,但難以精確控制軋輥表面的形貌和粗糙度,為了解決這一問題,我所於1994年成功開發出YAG雷射毛化軋輥技術及裝備,目前該技術已在我國十餘家企業得到應用,為企業創造了數十億元的經濟效益,為我國冷軋板帶產品水平的提升做出積極的貢獻。2007年該技術被評為國家科技發明二等獎。

YAG雷射毛化技術可以精確控制所加工軋輥表面的形貌和粗糙度,使軋制生產的雷射毛面鋼板具有優良的衝壓成形性能和塗漆光亮度,其塑性變形能力有所改善,明顯優於同材質的光面板和噴丸毛面板。

雷射毛化技術可以在毛化的同時,使雷射作用區的材料獲得超常硬度,給軋面帶來超常的強韌化效果,延長軋輥使用壽命,一般雷射毛化輥壽命是普通輥的2~3倍。此外雷射毛化加工也可改善軋輥使用性能;由於優化摩擦條件,軋制時不易打滑和粘連,軋制速度可提高一倍以上;消除板卷退火粘結現象;甚至可用雷射輥實現異步軋制。

YAG雷射毛化技術採用特殊聲光調製的高重頻雷射脈衝經光學系統聚焦,對輥面進行均勻掃描,在輥面形成間距穩定的熔凝微坑和凸台,從而完成輥面的均勻毛化。

設備具有獨特的二維可控無規則毛化分布技術,可實現毛化點菱形、矩形和無規則分布毛化,大大改善了毛化的均勻性。雷射毛化工作輥可用於厚0.02~2.0mm鋼板的軋制和平整。在熱鍍鋅線生產中,可用於基板軋制和鍍鋅後光整。

二、技術創新點:

1、YAG雷射毛化技術及裝備具有高重頻雷射波形調製技術、二維可控分布毛化技術(及圖形刻蝕技術)、全隨機分布毛化技術。

2、獲獎情況 中科院科技進步一等獎(1994)、「八五」 國家科技攻關重大成果獎(1996)、「八五」、「九五」國家技術創新優秀獎(1997,2001)、中國專利發明創造金獎(1997)

3、裝備主要配置:

(1)毛化工具機:主軸變頻調速,X、Z向為伺服電機調速,有輥型自動跟蹤系統,實現等光程毛化,可自動、手動操作。

(2)總控系統:可控毛化分布軟體對軋輥可進行可控分布(如菱形、矩形、隨機分布),總控工控機對工具機、雷射器系統、水路、氣路、毛化過程統一控制,有多種監測保護功能。

(3)實時監測系統:對光、電、水溫、氣壓有連續監測功能。

(4)安全系統:裝備採用全封閉光路,雷射不會散射外漏,保證人身安全。

三、主要應用範圍:

鋼鐵、有色冶金的精密帶鋼、特種帶鋼、冷軋薄板、鋁板箔、鍍鋅板、不鏽鋼帶。還有新型亞光鋁板箔生產(厚:0.01-1.0mm)、亞光不鏽鋼板帶;光亮鋁板、不鏽鋼板、隱形花紋板;熱軋輥毛化-強化開發;軍工重要部件鍍鉻層強化;內燃機及重載摩擦部件表面減摩擦;印刷包裝業大型陶瓷網紋輥精密刻蝕;麵粉生產線磨輥毛化。

該技術經歷了十幾年的研究、提高和完善,目前已在我國10餘家大中型鋼鐵企業中得到應用,如上海寶山鋼鐵集團、本溪鋼鐵有限公司、天津里碑有限公司鞍山天力精密帶鋼有限公司、福建凱西不鏽鋼有限公司、中冶賽迪工程技術公司(唐山貝氏體鋼鐵集團)、山東東海薄板有限公司等。共為企業創造了60多億元的經濟效益。

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