轧辊光纤激光无序毛化技术:表面纹理研究(上篇)

研究了激光脉冲频率、占空比对激光斑点形貌的影响,以及激光脉冲频率、占空比、激光斑点在轧辊的轴向间距距离等毛化参数对轧辊表面形成纹理结构的影响。对比了光纤激光无序毛化板和电火花毛化板的纹理形貌。研究表明:光纤激光无序毛化技术可以毛化出宏观上纹理结构均匀,微观上纹理结构紊乱的轧辊表面。     

轧辊光纤激光无序毛化技术:中试试验(中篇)

对比了光纤激光无序毛化技术与CO_2激光毛化技术的适用性,主要包括两种毛化辊辊面和板面纹理对比;两种毛化技术的工作效率对比;两种毛化轧辊过钢量的对比;两种激光毛化设备装机容量和运行成本的对比。可以得出:光纤激光毛化的综合效益大大优于CO_2激光毛化。     

光纤激光轧辊毛化工艺研究

采用光纤激光毛化柔性工作站对轧辊表面进行了不同尺寸和分布的毛化点形貌加工。分析光纤激光功率、脉冲频率、脉冲宽度、扫描速度、离焦量等工艺参数对毛化点形貌的影响。结果表明:通过合理匹配毛化工艺参数,能够得到精确可控的轧辊毛化形貌和满足生产要求的粗糙度,也可以实现相对无序的毛化点排列。     

光纤激光毛化机器人系统

光纤激光作为第三代激光技术的代表,具有其他激光器无可比拟的技术优越性和广阔的应用发展空间,将会逐步取代全球大部分高功率CO2激光器和绝大部分YAG激光器。利用光纤激光器的优点,集成开发了第五代全新的光纤激光机器人毛化系统,系统以光纤激光器为载体,协同机器人及其他设备来完成轧辊毛化作业。光纤激光毛化柔性工作站与传统的CO2激光毛化设备相比取得了多项重大突破,如系统采用普通机床代替昂贵的磨床实现毛化功能,不仅节约大量的设备投资费用,并大幅度提高生产效率;系统对轧辊旋转时的轴向跳动容忍度大,毛化速度大幅度提高;光纤激光毛化技术可实现毛化点形貌的任意设计以及毛化点的有序、无序排列;毛化成本大幅度降低,没有三废,是一种绿色制造技术。     

轧辊表面光纤激光毛化工艺研究

利用光纤激光柔性工作站对轧辊表面进行毛化,研究了激光射出头姿态、侧吹角对毛化点形貌、毛化后轧辊表面粗糙度的影响,分析了其影响规律,总结出最佳毛化工艺。结果表明,12点位置和3点位置在特定侧吹角度时,毛化点分布相对独立,凸台金属分布集中,无点与点搭接现象,毛化点形貌满足要求。12点位置和9点位置各侧吹角度下的毛化表面粗糙度均满足要求。综合对毛化点形貌和毛化后轧辊表面粗糙度要求,12点位置的毛化效果优于3点位置。研究结果已应用于实际生产。     

去离子水中电火花毛化技术工艺试验研究

在煤油和去离子水中,针对9Cr2Mo轧辊钢进行了电火花毛化加工试验。通过对数据的对比分析,研究了在不同工作液条件下,脉宽和峰值电流的变化对加工件表面粗糙度和单位面积上凹坑数的影响规律。结果表明,去离子水更适用于电火花毛化加工。     

电火花工艺参数对7075铝合金板毛化形貌影响

为了研究电火花毛化7075铝合金工艺,采用铜电极在电火花成型机上对7075铝合金板进行电火花毛化正交试验,研究电火花的峰值电流ie、脉冲宽度ti和脉冲间隔t0三个试验因子对毛化表面形貌(粗糙度Ra、凹坑直径D和单位长度凹坑数Pe)的影响。结果表明,峰值电流和脉冲宽度是影响7075铝合金毛化表面形貌的主要因素,而脉冲间隔对毛化表面质量影响不大。     

不锈钢光纤激光毛化及其摩擦性能

目的研究光纤激光毛化应用于模具表面,改善其摩擦特性的可行性。方法采用单因素变化法,研究激光功率、脉宽、频率、离焦量对毛化形貌的影响规律,分析毛化区域的显微硬度,并对不同形貌的毛化试样和光滑试样的摩擦性能进行对比。结果匹配特定的参数,可获得火山口形貌或球冠状形貌。毛化区域的硬度相对基材提高显著,最大提高了近4倍。同时,在模拟冷冲压拉深模具低速重载工况的摩擦实验中,毛化试样的摩擦系数比光滑试样大,同时随着毛化点直径、间距的增大,摩擦系数相应减小。结论激光毛化技术可对材料表面进行改形改性,能够用于优化模具表面摩擦特性。     

激光毛化对3003铝合金织构及性能的影响

采用不同粗糙度的YAG激光毛化冷轧辊对3003铝合金板进行不同变形量的冷轧,利用取向分布函数(Orientation Distribution Functions)探讨了采用激光毛化冷轧辊轧制条件下3003铝合金变形织构随冷轧变形量的变化过程.结果表明:经激光毛化辊轧制后的铝板,其强度与普通板接近,但塑性高于普通板.采用激光毛化辊轧制在样品中产生相对较强的S织构{123}〈634〉,其强度随冷轧变形量增加而增强.在90%变形量时,样品中产生较强的旋转立方取向{001}〈110〉,随着变形量的增加,此旋转立方取向的强度逐渐减少并消失.样品中还含有少量的Cu织构、Brass织构及少量的Goss织构组分.     

轧辊毛化用电极材料的性能对比研究

电火花毛化技术广泛应用于冷轧轧辊的生产.电极作为轧辊毛化过程中的易耗件,其放电性能对毛化质量起关键作用.通过对电火花毛化技术的介绍,将现场实际工作产生的数据作为依据,分析了影响毛化质量的加工参数,并对电极的损耗率作了探讨.     

Laser-guided discharge texturing for cold mill roller

This paper presents a new method of surface texturing for the cold mill roller called laser-guided discharge texturing to acquire the high surface roughness. In this method, the pulsed laser was focused on the roller surface to produce the metal plasma, and was then used to guide the arc discharge in the gap of electrodes to texture the roller. Laser-guided discharge texturing absorb the advantages of electrical discharge texturing and YAG laser texturing to form the following properties: the quick processing speed, the high processing energy, the deterministic distribution of the textured craters, and the enhanced surface shaping to the textured craters. In this paper, the control of the laser guiding in the randomicity of the discharge craters was studied, the surface topography of the textured craters was studied with different current peaks and pulse-widths, and the microstructures of the textured craters were analyzed.     

基于数理统计的光整机工艺参数设定方法及应用

合理的轧制力和弯辊力设定是实现光整机稳定轧制的前提,更是获得良好板形及板面质量的基本保证。针对某冷轧厂镀锌线二级系统简陋,轧制力和弯辊力设定值无法自动生成的问题,采用统计学的方法,并以统计数据为基础,设计出简单的光整机二级轧制力和弯辊力模型,并在生产中进行了应用。实际生产表明:采用轧制力和弯辊力二级自动控制系统,延伸率波动保持在±0.1%以内,部分可保持在±0.05%以内,且波动只出现于带头,基本小于10 m;提高了光整机段速度,不再减速过焊缝,且未再出现过渡过程中断带、拉窄等问题;减少了人工干预及误操作,降低了操作人员的工作强度。     

冷轧汽车板表面粗糙度控制研究

以邯宝2 300 mm镀锌光整机为研究对象，总结了毛化工艺参数对工作辊表面粗糙度的影响，获得了工作辊目标粗糙度控制模型；研究了光整机弯辊力、轧制力、延伸率、光整方式对带钢表面粗糙度和峰值密度的影响，并对光整工艺参数进行了优化。结果表明，轧辊表面粗糙度平均值为2.42 μm，偏差控制在±5%以内，表面峰值密度平均达到105 cm-1，能够满足汽车板生产的要求；轧辊轧制公里数为20～180 km时带钢表面粗糙度保持性较好，在1.0 μm以上，带钢表面峰值密度平均值在80 cm-1以上，能够满足汽车外板的要求；光整机采用湿光整方式，带钢表面粗糙度的复制率约为 40%~60%,峰值密度的复制率约为60%~80%；组织汽车板外板生产过程中，在保证汽车板性能条件下，采用较大的光整延伸率、高弯辊力和轧制力，获得的带钢表面峰值密度较高。     

冷轧汽车板表面粗糙度控制研究

以邯宝2 300 mm镀锌光整机为研究对象，总结了毛化工艺参数对工作辊表面粗糙度的影响，获得了工作辊目标粗糙度控制模型；研究了光整机弯辊力、轧制力、延伸率、光整方式对带钢表面粗糙度和峰值密度的影响，并对光整工艺参数进行了优化。结果表明，轧辊表面粗糙度平均值为2.42 μm，偏差控制在±5%以内，表面峰值密度平均达到105 cm-1，能够满足汽车板生产的要求；轧辊轧制公里数为20～180 km时带钢表面粗糙度保持性较好，在1.0 μm以上，带钢表面峰值密度平均值在80 cm-1以上，能够满足汽车外板的要求；光整机采用湿光整方式，带钢表面粗糙度的复制率约为 40%~60%,峰值密度的复制率约为60%~80%；组织汽车板外板生产过程中，在保证汽车板性能条件下，采用较大的光整延伸率、高弯辊力和轧制力，获得的带钢表面峰值密度较高。     

棒材高精度轧制工艺与实践

针对酒钢棒材生产线圆钢产品尺寸精度符合GB/T 702—2017标准要求,但不能满足用户的高尺寸精度要求的问题,结合该产线设备布置情况,分析了影响棒材产品尺寸精度的因素,即孔型设计不合理,轧机、轧辊装配加工精度控制不严,轧制过程未消除张力,以及操作调整水平较低。为此,通过优化设计成品孔型、重新分配精轧机组压下量、提高孔型加工及精轧机组轧机装配精度、优化导卫与活套等措施,明显提高了棒材产品的尺寸精度,生产的φ22 mm棒材不圆度不超过0.20 mm。     

关于大减壁量斜轧延伸工艺的研讨

论述了二辊斜轧管机的连轧特征及其特殊的变形规律,剖析了 Accu Roll轧机变形能力较小的原因和提高其变形能力的途径。论证了短顶头二辊斜轧管机是单机变形能力最大的轧管机,讨论了其各道次减壁量的确定原则和分配规律,举例介绍了其连轧孔型与变形工具的科学设计原则、步骤、内容及其内外减壁区的计算方法。