冷轧辊各种毛化工艺简介与激光毛化的比较
冷轧辊激光毛化装置的设计

本科毕业论文冷轧辊毛化装置控制系统的设计Design of control system of cold roll texturing device学院名称:机械工程学院专业班级:机械电子工程班学生姓名:学生学号:指导教师姓名:指导教师职称:讲师2016 年12 月目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第一章轧辊毛化技术的应用与发展 (2)1.1轧辊毛化技术概述 (2)1.1.1 喷丸毛化技术 (2)1.1.2 电火花毛化技术 (3)1.1.3 激光毛化技术 (4)1.1.4 电子束毛化技术 (5)1.1.5 Pretex毛化技术 (5)1.1.6 喷墨毛化技术 (6)1.2激光加工技术概述 (6)1.3轧辊毛化技术的现状及存在的问题 (7)1.4课题研究的目的、意义及内容 (8)第二章整体方案设计及工作流程 (10)2.1 选择设计方案 (10)2.2 冷轧辊毛化装置的工作流程 (11)第三章冷轧辊毛化装置的硬件结构 (12)3.1 控制器的选择 (12)3.1.1 通用输入输出接口 (13)3.1.2 通用定时器 (14)3.1.3外部中断 (14)3.2电源模块 (16)3.3液晶显示模块 (17)3.4 主轴的结构及运动控制 (18)3.5激光器的安装及使用 (19)3.6 按键模块电路设计 (19)第四章控制系统软件的总体设计 (21)4.1 软件结构与执行流程 (21)4.2 液晶显示模块 (21)4.2.1 向LCD12864写指令 (22)4.2.2 向LCD12864写数据 (22)4.3 步进电机的控制流程 (23)4.4 按键处理模块 (25)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)冷轧辊激光毛化装置的设计摘要:随着汽车工业及家电业的快速发展,普通冷轧带钢已经无法满足这些领域对于冷轧薄板高质量的要求,市场对高质量表面毛化冷轧板的需求越来越大,于是各种毛化工艺开始被创造和应用。
轧辊表面激光毛化技术与装备
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果。 这就需要对轧辊的工作辊面进行科学的毛化处
理。
轧辊 毛化处 理技术 有 : 喷丸 毛化 、 电火 花 毛化 、 激光 毛 化等 【 ” 。六 七 十年 代 的喷 丸毛化 技 术 噪音 高、 粉 尘大 、 功耗 高 、 处 理成 本 较 高 。 且处 理 后轧 辊
无 污染 , 是 毛化领 域 的重 要发展 方 向 。
1 、 激光 毛化技 术
激 光 毛化 的最 大特 点 是可 以在融 化 坑 边 缘形
成凸起点 , 这是因为轧辊表面激光束能量密度相当
大, 以致 熔池 内部挥 发 的气 体 等离 子化并 形成 等 离 子体 , 等离子 体膨胀 形成 的压 力作 用 于熔 池 内的融 化 金属 , 使金 属 向四周堆起 , 同时在 中间产生 凹坑 , 当脉 冲停 止 时 凹坑周 围堆 起 的熔 化 物 快速 冷 却凝 固形 成 凸缘 。 该 凸缘在 随后 的轧制 过程 中翻印在 钢 带表 面形成 凹坑 。通过 调节 激光 毛化工 艺 参数 , 如
第2 6卷 2 0 1 3年第 4 期( 总第 1 0 6期 )
・
重 钢 机 动 能 源
设计与构思 ・
轧辊表面激光毛化技术与装备
肖序 呈 祝 青
( 重庆钢铁股份公司冷轧薄板厂)
摘 要 毛化设备是冶金行业生产优质冷轧薄板的必备设备 , 经毛化处理的轧辊将直接 反映到被轧薄板的表 面, 直接影响后续薄板的加工质量。 激光毛化是一种新型毛化技 术, 激光
毛化效果 , 但 由于加工效率 与电火花毛化技术相 比 还有一定距离 , 因此激光毛化 目 前主要用于毛化优 质 板材 轧辊 。
轧辊激光毛化机床技术分析

轧辊激光毛化机床技术分析轧辊激光毛化机床技术分析Abstract:Introduce the principle of texturing on cold rolling by laser摘要:介绍激光轧辊毛化设备技术分析及原理关键词:激光脉冲分光毛化轧辊冷轧溥板1,激光毛化机床的原理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(加工)工艺要求的冷轧毛化钢板。
目前轧辊毛化的技术有:喷丸毛化(SB)、镀铬毛化、电火花毛化(EDT)、激光毛化工艺等。
这些工艺除粗糙度的堆积形貌不同外,在形貌结构上可分为两类,即有序排列和无序排列的两种类型。
喷丸毛化(SB)和电火花毛化(EDT)加工后的轧辊表面波峰形貌排列属于无规则分布的粗糙度形貌类型。
大功率CO2激光器输出的连续高能量激光束经计算机控制下的斩光部件转换成脉冲能量,经聚焦后作用到被加工的轧辊表面,高能量的N个脉冲使轧辊表面形成密积排列的凹凸型外观形貌,熔蚀的每个小坑中间下凹,熔流的部分除少量飞溅和形成金属蒸汽外,其熔流物堆积于凹坑周边,凹坑低于轧辊表面,边缘的凸起部份高于轧辊表面约6μm,最高凸起可达8um。
小坑周向间距可控,其范围是0.2-0.3mm。
2激光毛化技术与工艺激光毛化属于可设定形貌分布密度的粗糙度形貌类型。
其特点:激光毛化与同类其它毛化设备作业消耗少,生产费用低,运行介质安全。
运行中无粉尘,无碳化废料,废油等工业污染。
有利于环境保护。
用于冷轧机的工作辊:有利于带钢咬入、纠偏、边浪控制,稳定轧制及板型控制.防止卷材吊运过程中的抽芯,用于罩式炉热处理工艺中防止钢卷粘连。
由于激光毛化辊的形貌特点,粗糙度衰减较喷丸和电火花毛化辊低,使得轧制吨位大幅度提高降低了辊耗,减少轧钢过程中的换辊,提高了生产效率,节约生产成本。
轧辊表面毛化的形貌特征由最初的轧机轧钢生产至成品钢板对钢板的深冲性能、涂妆等工艺性能影响极大。
激光毛化技术
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激光毛化技术在冶金行业的应用一、技术介绍●基本描述1 工艺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(加工)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、激光毛化技术等。
这些技术按粗糙度形貌类型来分,可分为无规则分布和可设定式分布的两种类型。
喷丸毛化(SB)和电火花毛化(EDT)属于无规则分布的粗糙度形貌类型,激光毛化则属于可设定式分布的粗糙度形貌类型。
激光毛化轧辊技术,为轧辊毛化的最新技术。
本设备采用可设定式分布的CO2激光毛化冷轧辊的工艺是:轧辊在毛化加工之前,需经磨床磨削加工,CO2去除肉眼可见的全部缺陷,使轧辊表面粗糙度值R=0.2-0.7μm范围内,且表a面的粗糙度要均匀;然后将轧辊吊至本设备上安装后,由计算机控制的脉冲激光束经聚焦后打击到轧辊表面,形成许多小坑;每个小坑中间下凹,低于轧辊表面约11μm,环绕凹坑边缘的凸起部份高于轧辊表面约6μm,最高凸起可达0.2mm。
这些小坑的几何分布是沿着辊身周向一条升角恒定的螺旋线而密集分布的。
小坑周向间距可控,其范围是0.2-0.3mm。
螺旋线的线距可控,其范围也是0.2-0.3mm。
由此在轧辊表面形成可预控的粗糙度值(Ra)和密度值(S),其均匀性极好。
小坑的形貌亦可预控调整,从而形成各种不同的表面织构。
满足不同用户的各种工艺要求。
本设备可广泛用于以下工艺过程1.1 用于平整机的工作辊。
使钢板(带钢)表面最终形成满足用户对粗糙度值、密度值以及其他特殊表面构造和形貌的要求。
有利于钢板(带钢)在再成形过程中的延伸冲压效果,减少冲压件表面划伤,保证冲压件均匀变形,减少模具受力及损耗。
可根据用户的需要,生产出各种汽车用板、家电用板、轻工用板、防伪板、造币板、异面织构板、特制花纹板、激光乌泽板(Laser Matte Steel)等。
激光毛化原理及特点123讲解
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激光⽑化原理及特点123讲解⽬录1 前⾔ (1)1.1 概述 (1)1.2 冷轧薄板⽤途⼀般冷轧薄板和⽑化板的区别 (2)2 激光⽑化原理 (4)2.1 激光产⽣原理 (4)2.2 激光⽑化原理 (7)2.2.1 激光⽑化轧辊 (7)2.2.2 钢板的⽑化 (9)2.3激光⽑化的分类 (10)2.3.1 CO2激光⽑化系统 (10)2.3.2 YAG激光⽑化系统 (11)2.4 激光⽑化的主要特点 (12)2.5 不同⽑化⽅法的⽐较 (13)3 瑞通千⾥激光设备有限公司⽣产的YAG激光⽑化设备 (15)3.1 LT S-YAG型激光⽑化系统主要组成部分 (15)3.2 主要技术参数 (15)3.3 装备主要型号 (16)3.4 ⽣产⼯艺 (16)3.5 应⽤范围 (16)3.6 LTS-YAG激光⽑化装备的主要特点 (16)3.7 市场前景 (17)激光⽑化原理与特点⼀前⾔1.1 概述随着国民经济的快速发展,各⾏各业对⾦属板带箔的质量要求越来越⾼,⽤户希望⽑化板能够达到国外新产品的品质。
据权威部门统计:2006年,我国共产钢材44685万吨,与上年同期相⽐,净增9172万吨,增幅达24.45%。
其中2006年,我国共产冷轧薄板3706万吨。
跟上年同期相⽐,净增1024万吨,增幅达39.11%。
即冷轧薄板的增幅⽐钢材增幅⾼14.66%。
2006年,我国冷轧薄板进⼝70.24万吨,跟上年同期相⽐,锐减56.92万吨,减幅为48 .79%。
同样,2006年,我国出⼝冷轧薄板46.35万吨,跟上年同期相⽐,猛增29.38万吨,增幅为173.2%。
表明我国冷轧薄板产品饱和的端倪开始出现,下⼀轮冷轧薄板的市场竞争将⽩热化。
图1.1 轧辊与冷轧板⽑化冷轧薄钢板是由表⾯经⽑化处理的轧辊轧制⽽成的,钢铁⼯业轧辊⽑化技术发展经了了三个阶段:①六七⼗年代的喷丸⽑化技术( Shot blasting),(图1.2)所⽰,使⽤硬质砂丸⾼速喷向辊⾯实现轧辊表⾯⽑化,从⽽在轧辊表⾯砸出密密⿇⿇的⼩坑。
冷轧辊激光毛化技术应用研究
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图 1 轧辊表面条纹状色差缺陷
2.2 轧辊表面亮线缺陷
联系人:陈战锋,工程师,河南.安阳(455004) ,安阳钢铁股份有限公司冷轧公司; 收稿日期:2018—3—4
∗
· 10 · 河 南 冶 金 2018 年第 3 期
激光毛化是利用脉冲发生装置,将激光器产生 的连续高能量激光束,分割成高重复频率的脉冲激 光,脉冲激光束聚焦照射在匀速旋转的轧辊表面,形 成若干有序或无序排列的微小熔池,同时辅以一定 成分和压力的气体,沿某角度侧吹熔池中的熔融金 属,使其按要求堆积到熔池边缘。 激光脉冲作用停
止后,熔池熔融金属靠轧辊自身热传导作用迅速冷 却,形成表面硬化的坑边凸台和微坑结构。 与此同 时,激光脉束在滑台的带动下以一定速度匀速沿 轧辊轴向运动,在整个轧辊表面形成若干有序或无 序排列的相变质点( 毛化坑和坑边凸台) [2] 。 2 激光毛化缺陷分析 2.1 轧辊表面条纹状色差缺陷
∗
陈战锋 琚艳军 李龙飞
( 安钢钢铁股份有限公司)
摘要 针对冷轧生产中带钢毛化质量问题,开展轧辊激光毛化工艺研究,毛化后采取镀铬工艺,减少或消除了带钢 表面条纹状色差缺陷、亮线缺陷、粗糙度不均匀和过钢量偏低等问题,进而提高轧辊毛化质量、降低轧辊消耗、节约 生产成本,有利于开发冷轧高档次产品。 关键词 激光毛化 轧辊毛化 冷轧辊
0 前言 为了改善冷轧薄带钢的深冲性能、涂镀性能和
表面质量,在冷轧薄带钢生产工艺中,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。 一般地,汽车用钢和 高档次家电用钢要求 Ra 0.8 μm ~ 1.2 μm,RPc 值大 于 80,冲压成形过程中,毛化钢板上的致密微小凹 坑可储存润滑剂,改善润滑条件。 毛化钢板表面粗 糙,可以有效增大与涂层之间的接触面积,增强油漆 吸附能力和锌层附着性。 Ra 也是轧机换辊的重要 依据,当 Ra 衰减超过 15% 时就需要考 虑 换 辊[1] 。 平整轧制时,轧辊毛化的表面特征会压印到带钢表面 上,因此提高轧辊毛化质量也就相当于提高成品带钢 的表面质量。 轧辊毛化能够提高轧辊的使用寿命、改 善冷轧生产工艺、提高成品带钢的表面鲜映度和性能 等。 激光轧辊毛化粗糙度压印率一般为 40% ~ 60%, 结合冷轧薄带钢表面质量要求,研究轧辊毛化工艺参 数,消除轧辊毛化缺陷,提高毛化轧辊使用寿命。 1 激光毛化工作原理
轧辊表面激光毛化织构熔凝成形机理与性能
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有色金属行业
在铝、铜等有色金属的轧制过程中 ,采用激光毛化织构熔凝成形技术 ,增加轧制过程中的润滑效果,降 低能耗和轧制力。
机械制造行业
在机械制造领域,利用激光毛化织 构熔凝成形技术对模具表面进行优 化处理,提高模具的使用寿命和精 度。
轧辊表面激光毛化织构熔凝成形的前景展望
拓展应用领域
绿色制造
注重环保和节能,研究低能耗、低污染的激光毛化织构熔 凝成形技术,推动绿色制造的发展。
06
参考文献
参考文献
参考文献1 文献名称:探究轧辊表面激光毛化织构熔凝成形的机理与性能
作者:张三,李四,王五
THANKS
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轧辊表面激光毛化织构熔凝成形机 理与性能
2023-11-11
目录
• 轧辊表面激光毛化织构熔凝成形 技术概述
• 轧辊表面激光毛化织构熔凝成形 机理
• 轧辊表面激光毛化织构熔凝成形 的性能研究
目录
• 轧辊表面激光毛化织构熔凝成形 的实验研究
• 轧辊表面激光毛化织构熔凝成形 的工业应用与前景
• 参考文献
激光是一种高亮度、单色性好的光束,具有方向性强、能量密度高、频率单一 等优点。
激光与物质的相互作用
激光与物质相互作用时,会产生光热效应、光化学效应、光压效应等,这些效 应会影响物质的物理和化学性质。
轧辊表面激光毛化织构熔凝成形的热力学过程
01
02
03
轧辊表面的热传导
激光照射到轧辊表面时, 产生瞬间高温,使轧辊表 面材料熔化。
01
轧辊表面激光毛化织构熔凝成形 技术概述
激光毛化技术背景与意义
激光毛化技术是一种先进的表面处理技术,能够改善轧辊表面的性能,提高轧制 产品的质量。
激光毛化技术特点(精)
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工艺特性
粗糙度形成方式 粗糙度范围 (μm)
喷丸毛化
随机 1.5~5.0
电火花毛化
随机 1.0~6.0
电子束毛化
随机和规则 随意
激光毛化
规则 ≤10
均匀性
效率(min~60
好
30~35
好
60~120
应用
成熟
研发
未应用
成熟
小 结
1、激光毛化技术具有粗糙度稳定、被处理工件使用寿
图1 激光毛化冷轧辊表面形貌
激光毛化技术特点
2、提高使用寿命:以轧辊激光毛化为例,激光束快速对轧辊表 面加热并快速冷却,也即相当于对轧辊进行了一次快速激光淬火, 因此可提高轧辊硬度,毛化辊的轧钢量是没毛化辊的两倍以上。
图2 激光毛化与其他轧辊使用寿命对比
激光毛化技术特点
3、不受被处理基材硬度限制:激光毛化技术能满足所有材料的
命高、不受基材硬度限制、费用低、无污染等特点; 2、与其他毛化工艺相比,毛化点阵规则,粗糙度可控、
均匀性好等,在现有成熟应用工艺中较有优势,但也存在
效率较低的缺点。
作业思考题
1、激光毛化技术具有哪些特点? 2、激光毛化技术与现有其他毛化工艺相比,还存在哪方面 劣势?
激光毛化技术特点
课程:激光表面改性技术
主讲教师:林继兴
激光毛化技术特点
教学目标 通过本次课程的学习,掌握激光毛化 技术特点,了解激 光毛化与其他毛化技术的区别。
激光毛化技术特点
1、粗糙度稳定:使用激光毛化技术对轧辊表面进行毛化加工,
轧辊表面的粗糙度均匀性好、粗糙度稳定性高,可重复性好,粗糙
度稳定,通常在±3%以内,且表面粗糙度 Ra 在 1~10μm 范围内可 调;
毛化工艺毛化辊毛化镀铬辊

毛化工艺毛化辊毛化镀铬辊一、毛化技术介绍 (2)二、毛化工艺用途 (2)三、毛化分类 (4)喷丸毛化(SBT) (4)激光毛化(LT) (5)电子束毛化(EBT) (5)电火花毛化(EDT) (5)四、毛化设备介绍 (7)一、毛化技术介绍毛化技术是冷轧钢辊子常用技术,它能够显著提高辊子的寿命,在轧制过程,能够提高轧制速度,减少板面的擦伤,进而达到改变钢板版型,防止沾年的作用。
采用毛化技术的辊子,能显著提高工厂的生产率和产品质量。
二、毛化工艺用途1、毛化作用1)、在轧制中,由于毛化后的轧辊改变了辊与板之间的接触状态,由光面对光面转变成由毛面对光面,在轧制力的作用下摩擦系数明显提高,且毛化能使轧辊表面硬度升高,能明显提高轧辊的耐磨性。
具体表现在:①能提高轧制速度,降低轧制力。
②能减少打滑带来的划伤、边浪,有利于提高板型质量。
③由于轧辊耐磨性的提高,可延长换辊时间,使轧辊的寿命提高一倍以上。
④由于轧辊寿命的延长十分有利于提高轧机产量和稳定板面质量。
2)、在罩式炉退火中,由于轧辊毛化后轧制的卷板,板表面有无数的凸台、凹坑,使卷板内板与板之间的缝隙及摩擦力明显增大,从而改善了气体在板面与板面之间的流动状态。
具体表现在:①由于缝隙大且均匀能有效防止板与板之间的粘贴现象,同时能提高软化效果。
②由于气体流动性好,更有利于挥发和还原板面的杂物,减少“黄”、“黑”斑,改善板面的外观质量。
③由于摩擦力增加,可有效防止塔卷(滑套)的产生,便于吊装及板卷在罩式炉火的堆放(有不少单位由于塔卷的产生及卷径不够,导致了罩式退火炉实际产能小于设计产能的要求,制约了轧机产能的发挥)。
④能节约一定的N2和H2及退火时间,并有助于板材软化效果的均匀性(由于H2的导热系数是N2的6倍,用全H2效果更佳)。
3)、在后续加工中,由于激光毛化的轧辊轧制的板表面分布有许多均匀的互不相通的小凹坑,在后续机械加工中能形成一个个密密麻麻的小油池,十分有利于降低摩擦力、挤压力、拉伸力、剪切力。
冷轧辊各种毛化工艺简介与激光毛化的比较
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1 前言2 表面粗糙度的研究2.1 表面粗糙度的分类2.2 对表面粗糙度的控制3 各种毛化工艺的比较3.1 喷丸毛化技术3.2 电火花毛化技术3.3 激光毛化技术4 激光毛化工艺的应用4.1 激光毛化工艺可显著提高轧辊使用寿命·表面改性与细晶强化作用·毛化形貌的耐磨作用·表面应力松驰的韧化作用4.2 对冷轧生产的作用•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4.3 提高产品使用性能•改善深冲性能•提高涂装性能和鲜映度•改善抗摩擦性能•新板型的开发1 前言具有特殊表面形貌的冷轧薄钢板在制造业中有着广泛的应用,特别是在汽车和家电产业中。
在冷轧薄钢板的生产和应用研究中,人们发现冷轧板的一系列表面形貌参数对钢板的冲压性、涂层后光亮度等工艺性能有重要影响,而冷轧板的表面形貌在很大程度上又取决于冷轧生产过程中工作辊及平整辊的表面形貌。
实质上,轧制钢板的表面形貌是轧辊表面形貌的衰减性“拷贝”。
因此,研究、控制冷轧轧辊及冷轧钢板表面形貌的轧辊毛化技术应运而生。
轧辊毛化技术包括毛化钢板表面形貌与其工艺性能之间关系的研究、轧辊毛化工艺过程的研究及毛化设备的研制。
80年代以来,先进工业国家对轧辊毛化技术进行了许多研究并付诸工业应用,随着汽车、家电等产业的发展,对冷轧薄板提出了更高的品质要求。
冷轧钢板的表面形貌和工艺性能研究发现,为了改善冷轧钢板的冲压性能和涂层光亮度等工艺性能,描述冷轧板的表面形貌,要引入包括传统的表面粗糙度在内的一系列参数作为判据。
表面粗糙度Ra:毛化轧辊的Ra一般在l~10μm 之间。
Ra较大,有利于改善短材的冲压性能和涂层牢固度,而Ra较小时,有利于提高板材涂层后的光亮度。
峰值密度PPI:定义为每英寸长度内高度大于1.27 m 的表面峰值数。
PPI值越大,涂层粘着力越好。
波度wca:钢板表面的凹凸不平呈不同波长的周期。
毛化介绍

4)、改善深冲性能 毛化铝板表面的小凹坑互不连通,有 利于用冲压成型时储油和捕捉金属碎 屑,防止冲压划伤,保证冲压零件表 面光整,同时减少冲压用油量。
2、毛化分类
目前常用的轧辊毛化技术有: 1)、喷丸毛化(SBT) 2)、激光毛化(LT) 3)、电子束毛化(EBT)
4)、电火花毛化(EDT)
图四
图五
图五在脉间阶段电压下降到0并保持在这个 水平。蒸汽泡内破裂,残留的材料被冲到 周围的绝缘油中。气体以泡沫的形式从绝 缘油箱的表面溢出。在下个脉冲作用之前, 情况变的稳定。
图六是为下一个脉冲准备的标
1、设备简介
薄板厂毛化是采用电火花毛化技术,厂家 是萨克拉德。 可毛化辊的范围为300—800mm,辊身粗糙 度范围为0.5—12um。毛化速度范围为10— 100mm/min。电流范围1—31A,放电时间5— 999us,断电时间5—999us,电极数为12。年平均 毛化轧辊数为1825。毛化熔池容量为20L。
3)、在后续加工中,由于激光毛化的轧辊轧制的板表面 分布有许多均匀的互不相通的小凹坑,在后续机械加工中 能形成一个个密密麻麻的小油池,十分有利于降低摩擦力、 挤压力、拉伸力、剪切力。在后续的深加工中由于毛化技 术能有效控制板面的毛面和光面的比例,同时毛面能增大 板面的表面面积(特别是凹坑带来的表面面积),具体表 现在: ①能延长用户的模具、刀具使用寿命,提高用户的产 品合格率(特别是深冲和超深冲产品)。 ②便于用户开发出不同的镜面板、漫发射板、防伪板 等。 ③能明显增加板面的附着力,有利于后续的镀珞、彩 涂工艺。 ④能节约后续加工中的润滑油和涂层材料。
3、EDT特点
轧辊光钎激光毛化无序技术

轧辊光钎激光毛化无序技术迄今为止,在钢铁工业生产主要有三类生产毛化冷轧钢板的方法。
按出现的先后次序排列:第一类,采用喷丸技术毛化轧辊,再将其表面镀铬,用来轧制板带。
第二类,采用电火花技术毛化轧辊,再将其表面镀铬,用来轧制板带。
第三类,采用激光技术毛化轧辊,直接用于轧制板带。
由于镀铬对环境的污染很大,大多数厂家也有采用喷丸或电火花技术毛化轧辊不镀铬直接用来轧制板带。
但这种半截方法使得轧辊的过钢量大大减少。
用第一类和第二类技术生产毛化板表面的结构是无序的麻面。
用第三类技术(无论是CO2激光毛化,还是YAG固体激光毛化)生产毛化板表面的结构是有序的麻面。
有序麻面对光的折射具有方向性,这是由于毛化点的一致性决定的。
但是第三类激光技术毛化的轧辊,过钢量高于第一、第二类半截方法毛化的轧辊,且轧制的钢板,深冲性、延伸率也高于第一、第二类毛化板。
第一类喷丸技术由于粉尘污染,影响健康,且毛化的重复性很难再现,难以掌握,进入淘汰区间。
第二类电火花毛化技术全部得依赖进口,且价格非常之高、配件也需进口,对环境也有油污污染。
激光有序毛化轧辊表面的方法是:轧辊围绕着自身的中心轴线作匀速的旋转运动,激光加工头沿着轧辊的母线作轴向均匀移动,脉冲激光或连续激光通过机械方式转变成脉冲激光或通过声光开关转换成脉冲激光,经过光路的传输和聚焦,作用在轧辊的表面上,其激光作用的点组成一条高密度的螺旋线。
由于螺旋角非常小,人们一般就把它看成一条一条的环状直线。
由于每段脉冲激光的大小基本一致,所以,每段脉冲激光作用在轧辊表面的能量也是一致的,故每个点的大小形貌也是一致的。
因此,轧辊表面被毛化出的效果是一个有序布置的均匀点阵。
由于汽车厂商等一些高端用户对毛化钢板的特殊要求,激光的有序毛化效果已不能为之接受。
这也是激光毛化技术一直不能进入主流冶金行业的根本原因。
我们公司经过多年的研究,在2011年终于取得突破。
我们通过采用光纤激光器及自主研发的控制装置,可以随意改变毛化“点”形貌及排列,从而达到无序毛化的效果。
激光毛化技术(内容清晰)

激光毛化技术在冶金行业的应用一、技术介绍●基本描述1 工艺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(加工)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、激光毛化技术等。
这些技术按粗糙度形貌类型来分,可分为无规则分布和可设定式分布的两种类型。
喷丸毛化(SB)和电火花毛化(EDT)属于无规则分布的粗糙度形貌类型,激光毛化则属于可设定式分布的粗糙度形貌类型。
激光毛化轧辊技术,为轧辊毛化的最新技术。
本设备采用可设定式分布的CO2激光毛化冷轧辊的工艺是:轧辊在毛化加工之前,需经磨床磨削加工,CO2去除肉眼可见的全部缺陷,使轧辊表面粗糙度值R=0.2-0.7μm范围内,且表a面的粗糙度要均匀;然后将轧辊吊至本设备上安装后,由计算机控制的脉冲激光束经聚焦后打击到轧辊表面,形成许多小坑;每个小坑中间下凹,低于轧辊表面约11μm,环绕凹坑边缘的凸起部份高于轧辊表面约6μm,最高凸起可达0.2mm。
这些小坑的几何分布是沿着辊身周向一条升角恒定的螺旋线而密集分布的。
小坑周向间距可控,其范围是0.2-0.3mm。
螺旋线的线距可控,其范围也是0.2-0.3mm。
由此在轧辊表面形成可预控的粗糙度值(Ra)和密度值(S),其均匀性极好。
小坑的形貌亦可预控调整,从而形成各种不同的表面织构。
满足不同用户的各种工艺要求。
本设备可广泛用于以下工艺过程1.1 用于平整机的工作辊。
使钢板(带钢)表面最终形成满足用户对粗糙度值、密度值以及其他特殊表面构造和形貌的要求。
有利于钢板(带钢)在再成形过程中的延伸冲压效果,减少冲压件表面划伤,保证冲压件均匀变形,减少模具受力及损耗。
可根据用户的需要,生产出各种汽车用板、家电用板、轻工用板、防伪板、造币板、异面织构板、特制花纹板、激光乌泽板(Laser Matte Steel)等。
冷轧辊毛化技术的对比研究

轧钢 板 附 加 价 值 极 高 , 生 产 手 段 和 工 艺 技 术 滞 后 但
阻 碍 了 毛 化 钢 板 的 大 批 量 生 产 。 因 此 探 索 和 开 发 实 用 又 不 乏 先 进 性 的 轧 辊 表 面 毛 化 技 术 ,已 成 为 当 前
图 1 喷 丸 毛 化 加 工 不 蒽
m e fc d r l t xt i a e p e e e nto ol o l e urng c n b r s nt d, K e wor y ds c d r l s f c e u i g ,ED T , LT ,E BT ol ol, ura e t xt rn
具 有 特 殊 表 面 形 貌 的冷 轧 薄 钢 板 在 制 造 业 中 有
着广 泛 的应 用 , 别 是 在 汽 车 和 家 电 产 业 中 。毛 化 特
冷 轧 薄 钢 板 是 由 表 面 经 毛 化 处 理 的 轧 辊 轧 制 而 成 的 , 一 系 列 表 面 形 貌 特 征 对 钢 板 的 深 冲 、 装 等 工 其 涂 艺 性 能影 响 极 大 。 这 是 因 为 在 冲压 成 形 过 程 中 , 毛
最 传 统 的 毛 化 方 法 , 图 1所 示 , 利用 高速 旋 转 的 如 其 离 心 轮将 具 有 尖 锐 边 缘 、 硬 度 的 冲 击 材 料 ( 般 为 高 一 钢 丸 ) 速 喷 向欲 毛 化 的 轧 辊 ( 度 约 8 m/ ) 当 加 速 0 s。 冲击 粒 子 撞 击 到 轧 辊 表 面 时 , 产 生 塑 性 变 形 , 在 其 并
c a a tr ,c h r c e s om pa atves u n r u r i t dy O o ghne s ofr ls ra e,pe k c nt ta l i n r t nd e vio s ol u f c a ou , r nsato a e a n r nm e t p iu— n ol ton a d 8 n h s be n do of un y. O n t e b ssofc m p io i n 0 o a e ne pr o dl h a i o ars ns,r s a c r c i nd t e d i e eop— e e r h die ton a r n n d v l
为什么要对冷轧薄板轧辊进行毛化

为什么要对冷轧薄板轧辊进行毛化1.在轧制中,由于毛化后的轧辊改变了辊与板之间的接触状态,由光面对光面转变成由毛面对光面,在轧制力的作用下摩擦系数明显提高,且激光毛化后的轧辊表面是通过激光溶化、造型、急冷形成,能使轧辊表面硬度高达1000HV左右,也就是说激光毛化技术不仅有毛化功能,还有强化功能,能明显提高轧辊的耐磨性。
具体表现在:①能提高轧制速度,降低轧制力。
②能减少打滑带来的划伤、边浪,有利于提高板型质量。
③由于轧辊耐磨性的提高,可延长换辊时间,使轧辊的寿命提高一倍以上。
④由于轧辊寿命的延长十分有利于提高轧机产量和稳定板面质量。
2.在罩式炉退火中,由于轧辊毛化后轧制的卷板,板表面有无数的凸台、凹坑,使卷板内板与板之间的缝隙及摩擦力明显增大,从而改善了气体在板面与板面之间的流动状态。
具体表现在:①由于缝隙大且均匀能有效防止板与板之间的粘贴现象,同时能提高软化效果。
②由于气体流动性好,更有利于挥发和还原板面的杂物,减少“黄”、“黑”斑,改善板面的外观质量。
③由于摩擦力增加,可有效防止塔卷(滑套)的产生,便于吊装及板卷在罩式炉火的堆放(有不少单位由于塔卷的产生及卷径不够,导致了罩式退火炉实际产能小于设计产能的要求,制约了轧机产能的发挥)。
④能节约一定的N2和H2及退火时间,并有助于板材软化效果的均匀性(由于H2的导热系数是N2的6倍,用全H2效果更佳)。
3.在后续加工中,由于激光毛化的轧辊轧制的板表面分布有许多均匀的互不相通的小凹坑,在后续机械加工中能形成一个个密密麻麻的小油池,十分有利于降低摩擦力、挤压力、拉伸力、剪切力。
在后续的深加工中由于激光毛化技术能有效控制板面的毛面和光面的比例,同时毛面能增大板面的表面面积(特别是凹坑带来的表面面积),具体表现在:①能延长用户的模具、刀具使用寿命,提高用户的产品合格率(特别是深冲和超深冲产品)。
②便于用户开发出不同的镜面板、漫发射板、防伪板等。
③能明显增加板面的附着力,有利于后续的镀珞、彩涂工艺。
冷轧厂轧辊毛化技术的发展

术 相 比, 冲性 能 更为优 良。 深 () 高涂镀 性 能和鲜 映度 的特 点 。 光毛化 的轧 辊表面 保 留 3提 激 有 较大 的平 坦 光亮 部分 ( 最大 可达 6%) 使 轧制 出的钢 板 的板 面 O ,
() 3 由于 喷 丸过程 产生 的凸 起在 轧制 过程 中很 快磨 掉 , 使粗 糙
度 在轧 制初 期下 降迅速 。
2 电火 花 毛 化 技 术
电火 花毛 化 技 术 (l tcl i hre et i , 称 E ) Ee r aDs a x r g 简 ci c g T un DT 是 电火花加 工技 术在 轧辊 毛化加 工 中 的实 际应用 。将 轧辊 和 电极浸 没在 绝缘 的工 作液 中 ,并 在轧 辊和 电极上旋 加 一定 幅值和 频 率 的
( 0 9 H )韧性差, 8  ̄9 0 V , 0 在喷打与其硬度接近的冷轧辊 ( 0 1 H ) 保 证冲 压零件 表面 光整 , 时减少 冲压用 油量 。 电火 花等加 工技 7  ̄8 0 V 0 同 与 时 , 碎剧 烈 , 破 造成 不 同喷 丸时问抛 丸效 果不 一致 。
照 现在冷 轧厂 冷轧板 技术 水平 的要求 , 其缺 陷十 分 明显 。
后 轧制 出满足 用户 要求 的冷 轧毛 化钢 板 。 目前 用 以满足 轧辊 毛化
3 激 光 毛 化 技 术
激 光毛化 (aeB a et n , Lsr em Txu g 简称 L T或 L ) i r B T 是采 用高 能
处理 的技 术有 : 喷丸 毛化 技术 、 电火 花毛 化技 术 、 激光 毛化 技 术等 。 这些 技术 按粗糙 度 形貌类 型来 分 ,可分 为无 规 则分布 和 可控 制式 通 O 激光器 产生激 光柬 , 可达 1 o ~ o 2 分布 的 2 类型 。喷 丸毛 化和 电火 花毛 化属 于无 规 则分布 的粗 糙 量 脉冲激光 束 ( 常用 高功率 C 2 种 400 聚焦 照 射 于轧 辊表 面 , 0 w) 利用 激光 束 的 高亮 度 在 轧辊 表 面 度形 貌类型 , 激光 毛化 则属 于可控 制式 分布 的粗糙 度形 貌类 型 。 获 得非 常高 的能量 密度 , 使激 光 聚焦 处 的轧辊 表面 加热 、 化并 部 熔 1 喷 丸 毛 化 技 术 分 汽化 , 形成 毛化 点。 喷 丸毛化 (h t l t et i , S oBa x r g 简称 S T 是最 传 统 的 毛化 方 3 1 激光 毛化 的主要 特点 sT u n B) . 法 。 丸毛化 技术利 用 高速旋转 的离心轮将 具有 尖锐 边缘 、 喷 高硬 度 () 台毛 化点 , 化 轧辊 的表 面 强度 , 高轧 辊 使用 寿命 的 1凸 强 提 的冲击材料( 一般为钢丸功Ⅱ 速喷向欲毛化的轧辊表面 度约 8 m s。 技 术特 点。 0 /) 激光 毛化 的最大 特点 是可 以在熔 化坑 边缘形 成 凸起 点 , 当冲击 粒子 撞击 到轧 辊表 面 时,其 产生 塑性 变形 ,并在 轧 辊表 面 这 是因 为轧辊 表面激 光 束能 量密 度相 当大 , 以致熔 池 内部挥 发 的 “ 切割 ” 下细 小的金 属微 粒 。轧辊 表面 的毛 化形 貌主 要取 决 于离 心 气体 等离 子化 并形 成等 离子 体 ,等 离 子体 膨胀 形成 的压 力作用 于 轮 的速 度 、 丸材 料 的性 质和 尺 寸 、 喷 轧辊 表面 区域 的硬 度 、 位 时 熔池 内的熔 化 金属 ,使熔 池金 属 向 四周堆 起 ,同时在 中 间产 生凹 单 间内的 喷丸数 量 、 辊 的旋转速 度等 。 轧 坑, 当脉冲 停止 时凹坑 周 围堆起 的熔 化物 快 速冷 却凝 固形成 凸缘 。 喷 丸毛 化 技术 的优 点为 工 艺 简单 、 率高 、 备成 本低 , 按 该 凸缘 在随 后 的轧制过 程 中翻 印在 钢 带表 面形 成凹坑 。通 过调 节 效 设 但 激光 毛化工 艺参 数 , 激光 功率 、 冲频 率 、 如 脉 脉冲 波形 、 辅助 气体 种 () 1 由于喷 丸砂 是用 钢 丸破 碎 成 形且 通过 一 定 规格 筛 网 为规 类 、 向和流 量 以及轧 辊旋 转速 度 等 , 精确 控制 轧辊 表面 的毛 化 方 可 格, 因此 , 一个 毛化 点所 产生 的坑 点或 凸起 都 因喷 丸砂 重量 的不 坑 型及 分布 。 每 同和着 落 点的不 同而 不 同, 使粗糙 度不 能保 持均匀 。 () 2 改善深 冲性 能 的技术特 点 。 激光 毛化钢 板表 面的小 凹坑互 () 2 目前冷 轧 辊 喷 丸砂 的金 相 组织 为 回 火 马 氏 体 , 硬 度 高 不 连通 , 其 有利 于冲 压成 形 时 储油 和捕 捉 金属 碎屑 , 防止 冲 压划 伤 ,
矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。