钢铁冷轧辊冷轧板多头CO2激光毛化设备概述(阅读).doc

钢铁冷轧辊冷轧板多头CO2激光毛化设备概述 为了改善冷轧薄钢板的板型、深冲性、延伸率和涂镀性能，在冷轧薄板生产工艺中，要求对冷轧工作辊的辊面进行毛化处理，然后轧制出满足用户特殊工艺要求的冷轧毛化钢板。目前用以满足轧辊毛化处理的技术有：喷丸毛化(SB)技术、电火花毛化(EDT)技术、激光毛化技术(LT)等。激光毛化钢板在深冲性能和涂镀鲜映度方面具有明显优势。 一、CO2激光毛化的作用 1 CO2激光毛化点型貌控制 CO2激光毛化可以在轧辊表面形成凸起毛化点，该凸起点在随后的轧制过程中翻印在钢带表面形成均匀、孤立的凹坑，在钢板变形中润滑油在高压下的坑中保持封闭状态，在钢板与模具间形成缓冲垫，提高了抗擦伤性。 2 CO2激光毛化对轧辊表面的强化作用 激光毛化处理后的轧辊寿命至少比普通轧辊可提高1倍以上。 3 提高钢板涂装性能和鲜映度 钢板与涂层的结合强度大大提高，同时钢板保持“镜面板”高的表面光亮度。 4 CO2激光毛化对轧制工艺具有积极作用 避免轧制时“粘钢”、 提高轧制速度和压下率、减轻轧制“横纹”、 消除退火产生的“粘连”、 改善轧件表面质量、在普通冷带轧机上实现异步轧制等。 二、多头CO2激光毛化的优点 单头CO2激光毛化技术推广中遇到的最大问题是加工效率低，特别是在高峰值数(Pc值)要求下加工效率无法满足生产要求，深入的研究表明高Pc值低粗糙度恰恰是高质量冷轧薄板的发展方向。必威体育精装版推出的多头CO2激光毛化彻底克服了单头CO2激光毛化的缺点，同时通过实践表明具有下列优点： 1、毛化加工的速度比单头斩光盘技术成倍提高，可以达到与电火花加工相当； 2、采用了光点跟踪技术，克服了斩光盘技术椭圆形毛化点的缺点，获得圆形毛化点，保证钢板两个方向的性能一致；毛化点直径比斩光盘技术椭圆形毛化点更小，因此毛化点密度更高，毛化点密度可以达到7×7/mm2； 3、每个聚焦镜所承受的功率只是单头毛化聚焦镜承受激光功率的一半，因此毛化效果更稳定一致。 三、多头CO2激光毛化设备组成 总体结构由高功率CO2激光器、外光路系统和脉冲分光系统、激光聚焦和毛化装置、红光准直指示、毛化机床、数控系统、总控制台和冷却系统等部分组成。 高功率CO2激光器 冷水机组 西门子840D数控机床 接触式位移传感器 多棱镜分光和外光路系统（核心技术，原创专利） 毛化设备所配现场电器采用国外进口或中外合资企业的产品。 四、双头CO2激光毛化加工工艺： 轧辊置于机床旋转轴上，启动数控机床，使轧辊按设定的转速旋转； 激光器输出的连续激光束进入安装在工作平台上的多棱镜分光机构，多棱镜的工作表面在旋转过程中将激光束依次扫过2个分光头，每个分光头在激光扫过时接受到一部分激光，这样多棱镜分光机构将进入的连续激光束分成2路脉冲激光输出，激光功率无损耗； 由多棱镜分光机构输出的2路脉冲激光束分别经2个聚焦头聚焦，焦点垂直落在旋转的轧辊工件表面，2个聚焦头对轧辊工件同时进行双头毛化加工，形成2条螺旋扫描线点阵毛化坑分布，毛化加工头的横向移动螺距是单头加工的2倍，因此毛化所需时间是单头加工的一半； 在机床对轧辊工件转速、多棱镜转速、工作平台平移速度的集中控制下，获得所需的毛化点密度要求。 通过上面的描述，双头毛化设备同时进行两条螺旋线毛化点的加工，因此在同样的转速下双头毛化头横向移动的螺距是单头加工的2倍，因此加工速度加倍。 双头单光点CO2激光毛化设备 单头双光点CO2激光毛化设备 圆形毛化点分布 五、多头分光原理 多棱镜分光的原理是：激光照射在多棱镜的某个表面，多棱镜的这个面在旋转过程中将激光束依次扫过N个聚焦镜，每一个聚焦镜在激光扫过时接受到一部分激光。这样当激光依次扫过N个聚焦镜时，相当于给每个聚焦镜分配一个激光脉冲。当多棱镜旋转时，每一个多棱镜面都给所有的聚焦镜分配一个脉冲，这样实际上旋转多棱镜相当于将一个连续激光分割成为N路脉冲激光，每一路激光完全相同。 六、主要性能技术数据 最大输入电功率 100kW 毛化粗糙度Rm 0.5～6μm可调 设备总重量 25000kg 粗糙度均匀性 ±4% 工件最大长度 4500mm 毛化点密度 (3×3)～(7×7)点/mm2（可调） 工件最大直径 660mm 毛化点直径 120-250μm可调 工作最小直径 200mm 毛化时间 20～35分钟/支 毛化最大长度 2500mm 机床的外型尺寸(长×宽×高)单位：mm 9670×2610×3088 七、生产能力分析 多头毛化设备的加工效率主要取决于轧辊机床的转速。对于大型轧辊机床，提高轧辊转速的要求必然带来设备造价的提高，这也是目前激光毛化设备售