قطعات تجهیزات متالورژی معمولاً تحت شرایط کاری بسیار سخت عمل می‌کنند، از جمله دماهای بالا، بارهای متغیر، شوک حرارتی دوره‌ای، خوردگی، سایش و خستگی. بسیاری از قطعات چدنی به‌شدت در برابر خوردگی و سایش حساس هستند و نیازمند تعویض و نگهداری مکرر می‌باشند. در تولید ورق فلزی، قطعاتی مانند غلتک‌های نورد و غلتک‌های نوار نقاله نیازمند کیفیت سطحی بسیار بالایی هستند. برای این قطعات پرکاربرد با فرکانس نگهداری بالا، افزایش طول عمر و کاهش هزینه‌های نگهداری برای توسعه صنعت حیاتی است.

در حال حاضر، لایه‌های محافظ سطحی برای اجزای تجهیزات فولادی و متالورژیکی عمدتاً از طریق آبکاری الکتریکی، پاشش حرارتی و جوشکاری قوسی تولید می‌شوند. پذیرش فناوری آلیاژکاری لیزری مقاومت پوشش را به‌طور قابل‌توجهی افزایش داده و عمر مفید آن را طولانی‌تر می‌کند، در حالی که تعداد چرخه‌های تعمیر را کاهش می‌دهد. پوشش‌دهی لیزری همچنین انعطاف‌پذیری بیشتری در کنترل ضخامت و عملکرد پوشش فراهم می‌آورد و آن را به راه‌حلی برتر برای تقویت سطح و بازسازی مقاوم در برابر سایش در کاربردهای متالورژیکی تبدیل می‌کند.

Scene 1: Laser Cladding for Rolling Mill Rolls

Rolling mill rolls are the most critical consumable components in the steel industry. Their quality directly influences mill efficiency and final product surface quality, making advanced surface treatment technology essential. Typical roll failure modes include thermal cracking, spalling, fatigue wear, and abrasive wear.

Laser cladding technology enables the selection of optimized alloy powders and process parameters based on roll material, working conditions, and technical requirements. This process achieves strong metallurgical bonding between the coating and substrate, forming a dense cladding layer with surface hardness typically reaching 50–60 HRC, significantly enhancing wear and impact resistance.

Compared with traditional repair technologies, پوشش‌دهی لیزری با سرعت بالا offers lower heat input, minimizing the heat-affected zone and avoiding excessive hardening of the base material that can hinder machining. The coating demonstrates uniform hardness distribution, preventing localized hard spots that could scratch steel plates. As a result, laser-cladded rolls achieve several-fold improvement in durability, wear resistance, and impact performance, greatly extending service life and reducing maintenance costs in steel production.

Scene 2: Laser Cladding for Guide Wheels

Guide wheels are critical consumable components in hot-rolled bar production lines and play an essential role in maintaining mill uptime and production efficiency. In service, many guide wheels suffer from insufficient heat resistance, steel adhesion, poor wear resistance, and inadequate thermal-fatigue performance. These issues shorten service life and negatively affect product quality.

Laser cladding technology provides a highly effective solution due to its low dilution rate, small heat-affected zone, and easy automation. By selecting optimized cladding alloys and process parameters, laser cladding significantly enhances the guide wheel’s wear resistance, corrosion resistance, fatigue strength, and crack resistance. Typical cladding thickness ranges from 1–3 mm, with surface hardness often exceeding 60 HRC.

After laser cladding, guide wheels can be reused with substantially extended service life, improving equipment availability and significantly reducing maintenance and operating costs in steel rolling applications.