Anwendung und Wert des Laserstrahl-Auftragschweißens und der Oberflächenveredelungstechnologie in der Stahlindustrie
Einleitung: Die Rolle des Laserstrahl-Auftragschweißens für die Innovation in der Stahlindustrie
In der Entwicklung der Stahlindustrie wurden wichtige technologische Durchbrüche wie die Stahlerzeugung im Hochofen, das Stranggießen und das kontinuierliche Walzen von dem Hauptziel der “Kostensenkung und Effizienzsteigerung” angetrieben. Heute, da die metallurgischen Prozesse weiter ausgereift sind, werden die Wiederaufbereitungstechnologien - insbesondere die Laserauftragschweißen und Techniken zur Oberflächenveredelung - werden zu wichtigen Instrumenten, um die Lebensdauer von Kernkomponenten zu verlängern und die Gesamtleistung der Anlagen zu verbessern. Über Laserauftragschweißen Reparatur und Verbesserung können Unternehmen nicht nur die ursprünglichen Abmessungen der Bauteile wiederherstellen, sondern auch ihre Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit verbessern, wodurch sich die Ausfallzeiten erheblich verringern und die Produktionseffizienz steigern lassen.
Momentan, Laserauftragschweißen und Verfahren zur Oberflächenveredelung sind in der Stahlproduktion weit verbreitet, darunter Laserbeschichtung/Reparatur, Härten/Verbessern von Laseroberflächen und Legieren von Laseroberflächen. Im Folgenden werden wir die spezifischen Anwendungen und die Wirksamkeit von Laserauftragschweißen in typischen Komponenten.
1. Laserstrahl-Auftragschweißen von Seitenleitblechen
Seitenleitbleche sind wichtige Führungselemente in der Produktionslinie für warmgewalzte Dickbleche. Diese Bleche sind häufig einem starken Verschleiß ausgesetzt, was zu einer verkürzten Lebensdauer führt. Unter extremen Arbeitsbedingungen kann die Lebensdauer bis zu 24 Stunden betragen, was zu Problemen wie Stahlverkleben und Klumpenbildung führt, die die Produktionseffizienz und Bandqualität beeinträchtigen können. Durch die Verwendung von Laserauftragschweißen Durch den Einsatz von Hochleistungslegierungen auf der Oberfläche der Seitenführungsplatte können die Verschleißfestigkeit und die Lebensdauer erheblich verbessert und die Produktionskosten effektiv kontrolliert werden. Diese Anwendung verdeutlicht die entscheidende Rolle von Laserauftragschweißen bei der Reparatur von kritischen, verschleißanfälligen Komponenten.
2. Laserauftragschweißen von Ofenwalzen
Ofenwalzen arbeiten in Hochtemperaturumgebungen mit korrosiven Gasen, in denen die Walzenoberfläche anfällig für Stahlverkleben, Schlackenbildung, Oxidation und Verschleiß ist. Diese Probleme beeinträchtigen die Brammenqualität erheblich, insbesondere bei der Produktion von Siliziumstahl und anderen weichen Stählen. Anwendung von Laserauftragschweißen auf der Walzenoberfläche erzeugt eine Legierungsbeschichtung, die gegen hohe Temperaturen, Oxidation und Verschleiß beständig ist. Diese Technik kann Oberflächenfehler wirksam verhindern, die Walzqualität verbessern und die Gesamteffizienz der Produktionslinie steigern. Diese Anwendung verdeutlicht die technischen Vorteile von Laserauftragschweißen im Schutz von Hochtemperaturkomponenten.
3. Laserreparatur und Abschrecken von Walzwerksrahmen
Walzwerkrahmen als zentrale Strukturkomponenten von Warmwalzanlagen sind aufgrund von Langzeitkorrosion und Vibrationen anfällig für Lücken, die die Genauigkeit der Blechformkontrolle beeinträchtigen. Durch die Verwendung Laserauftragschweißen um eine Legierungsschicht auf die Rahmenoberfläche aufzutragen, kann die ursprüngliche Form genau wiederhergestellt werden, wodurch eine Verformung verhindert und die Verschleißfestigkeit der Montageflächen erhöht wird. Darüber hinaus kann die Anwendung der Laserabschreckungstechnologie zur Verstärkung der Auskleidungsplatten die Oberflächenhärte und die Verschleißfestigkeit wirksam verbessern. Die erfolgreiche Anwendung von Laserauftragschweißen in solchen Bauteilen zeigt, dass sie für die Reparatur von schwerem Gerät geeignet ist.
4. Laser-Remanufacturing von Flachkopfhülsen
Die Flachkopfhülsen im Hauptantriebssystem von Schlichtmühlen sind aufgrund der häufigen Start-Stopp-Vorgänge verschleißanfällig, was zu einer hohen Ausfallrate führt. Verwendung von Laserauftragschweißen zur Wiederaufbereitung der Flachkopfhülsen erhöht deren Verschleißfestigkeit und Lebensdauer erheblich. In der Praxis, Laserauftragschweißen Behandlung reduziert den Verschleiß erheblich, was zu einer deutlichen Verlängerung der Lebensdauer führt und zeigt, wie wichtig die Laserauftragschweißen bei der Reparatur von hochbelasteten Antriebskomponenten.
5. Laserhärtung von langen Schäften
Wellenkomponenten in Antriebssystemen sind anfällig für Ausfälle aufgrund von Reibung und Ermüdung. Das Laserhärten dieser Wellen kann die Oberflächenhärte und die Verschleißfestigkeit erheblich verbessern, ohne die Eigenschaften des Kernmaterials zu beeinträchtigen, und so ihre Lebensdauer verlängern. Dieses Verfahren, das eine wichtige Ergänzung zur Laserauftragschweißen Technologie-System bietet einen wirtschaftlichen und effektiven Weg zur Verstärkung von Schachtkomponenten.
6. Laserlegieren von Walzen
Walzen sind als wichtige Werkzeuge bei der plastischen Umformung von Metallen häufig von frühzeitigem Versagen aufgrund von Oberflächenablösung und Rissbildung betroffen. Über Laserauftragschweißen und Legierung wird eine optimierte Legierungsschicht auf der Oberfläche der Walzen gebildet, die deren Hochtemperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und den Gesamtdurchsatz des Stahls erhöht. Diese Laserauftragschweißen Technologie bietet zuverlässige Unterstützung bei der Verlängerung der Lebensdauer von Walzen und bei Leistungsverbesserungen.
Schlussfolgerung: Die wachsende Rolle des Laserstrahl-Auftragschweißens in der Wiederaufbereitung der Stahlindustrie
Zusätzlich zu den oben genannten Komponenten, Laserauftragschweißen und die Technologie der Oberflächenveredelung finden auch breite Anwendung bei der Reparatur und Verstärkung verschiedener Ausrüstungen, einschließlich der Antriebswellen von Walzwerken, Getriebewellen, Laufrädern, Scheren, Hohlwalzen und Getriebegehäusen. Mit seiner hervorragenden Gesamtleistung, hohen Materialausnutzung und Prozessflexibilität, Laserauftragschweißen stellt nicht nur die Abmessungen von Bauteilen wieder her, sondern verbessert auch deren Leistung, die oft die ursprüngliche Qualität übertrifft. Derzeit, Laserauftragschweißen hat in Stahlunternehmen eine breite Anwendung gefunden und ist zu einer wichtigen technologischen Kraft geworden, die die umweltfreundliche Wiederaufbereitung und nachhaltige Entwicklung der Industrie vorantreibt.
Lydia Liu
Dr. Lydia Liu – Senior Researcher, Expertin für Markt- und Lösungsintegration. Dr. Lydia Liu ist eine einzigartige Expertin, die erstklassiges technisches Know-how im Bereich der additiven Fertigung mit einem ausgeprägten Gespür für Markt- und Ressourcenintegration verbindet. Als promovierte Wissenschaftlerin und Senior Researcher im Bereich AM verfügt sie über fundiertes technisches Wissen und fungiert gleichzeitig als wichtige Brücke zwischen Spitzentechnologie und Marktbedürfnissen. Ihr besonderer Wert liegt in ihrer Fähigkeit, die komplexesten technischen Herausforderungen ihrer Kunden zu verstehen und, basierend auf einem umfassenden Überblick über das globale AM-Ökosystem, die besten technischen Ressourcen und Lösungen präzise zu integrieren.


