一种轧辊激光熔敷修复装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于表面处理技术领域，旨在提供一种轧辊激光熔敷修复装置，该轧辊激光熔敷修复装置的送料器向水平安装且转动的待修复轧辊的待修复面上对应的发射光斑内交替循环送第一修复材料或第二修复材料，同时，激光器能将发射光斑内的第一修复材料和第二修复材料分别均匀熔敷成打底层和工作层，其中，第一修复材料的硬度小于第二修复材料的硬度，修复后的轧辊的最外层为工作层，且第二修复材料的硬度分别大于或等于轧辊的目标硬度，故，即可快速且平缓地在待修复面上交替形成打底层和工作层，避免开裂问题，表面平整度高，加工难度小，能实现增材，适于磨损量较大或较小的情况，能一次性达到轧辊的硬度要求，不需进行后续的热处理。

【技术实现步骤摘要】
一种轧辊激光熔敷修复装置
本技术属于表面处理
，更具体地说，是涉及一种轧辊激光熔敷修复装置。
技术介绍
轧辊，是轧机上使金属产生连续塑性变形的主要部件。通常，轧辊的工作表面一旦受到磨损等而失效，将会导致整个轧辊报废，这必将造成巨大的材料浪费。显然，轧辊的质量优劣、使用寿命的长短将直接影响到轧机的作业率、轧钢的质量以及轧机设备的维修费用等。为延长轧辊的使用寿命，通常需对轧辊的工作表面进行修复。轧辊按所轧钢材的状态分为热轧辊和冷轧辊。以热轧辊为例，目前主要有以下两种修复方式：(1)采用电弧堆焊、等离子堆焊等堆焊修复技术将磨损的轧辊修复至原始直径，此方式虽然能保证轧辊的辊径不变，但其效率低，很难一次性实现轧辊要求的性能，需要在焊后进行后续的热处理等相关工艺，且堆焊后的表面凹凸不平，这样，为保证轧辊使用的表面平整度要求，还需另外加工去掉一部分修复层，由此，加工难度加大。不仅如此，在堆焊修复过程中，容易出现各种缺陷，主要是在磨损量较大的情况下，容易出现开裂。所以，此方式不适于磨损量较大(如修复厚度在2～3mm左右)的轧辊的修复；(2)采用激光淬火技术直接对磨损后的轧辊进行淬火硬化，使其恢复到轧辊使用要求的硬度，然而，此方式不能实现增材，故，反复使用直至轧辊磨损至报废尺寸后，将最终报废。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种轧辊激光熔敷修复装置，用以解决现有技术中存在的现有的轧辊修复技术修复效率低、无法一次性达到轧辊的硬度要求、表面凹凸不平、加工难度大以及容易开裂不适于磨损量较大的情况，或者不能实现增材，致使反复使用后容易报废的技术问题。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：提供一种轧辊激光熔敷修复装置，该轧辊激光熔敷修复装置包括待修复轧辊、用以支撑所述待修复轧辊并确保所述待修复轧辊的待修复面保持水平的用以驱动所述待修复轧辊周向转动的变位支撑装置、往所述待修复轧辊的所述待修复面上交替循环送第一修复材料或第二修复材料的送料器、发射激光用以将所述待修复面上的所述第一修复材料和所述第二修复材料分别均匀熔敷成打底层和工作层的激光器、连接有所述激光器并能带动所述激光器在立体空间内自由移动的移动装置以及控制所述变位支撑装置、所述送料器、所述激光器和所述移动装置的控制装置；所述第一修复材料的硬度小于所述第二修复材料的硬度，所述第二修复材料的硬度和耐磨性分别大于或等于轧辊的目标硬度和目标耐磨性，且修复后的轧辊的最外层为所述工作层。进一步地，所述激光器的发射光斑为矩形光斑或圆形光斑。进一步地，所述激光器的功率范围为2000W～9000W。更进一步地，所述激光器的发射光斑为所述矩形光斑时，所述矩形光斑的长度范围为6mm～30mm，宽度范围为1mm～5mm。进一步地，所述送料器包括送料主体和通过送料管与所述送料主体相连、能将所述第一修复材料和所述第二修复材料交替循环输送至所述激光器的所述发射光斑上的喷嘴；所述喷嘴为同轴喷嘴，设于所述激光器上且与所述激光器同轴；所述喷嘴为侧向喷嘴，位于所述待修复轧辊的轴线方向上且位于所述激光器的侧向；所述喷嘴最大的一次性送料量为0～200g/min。进一步地，所述移动装置为三轴联动装置或六轴自由度机器人。更进一步地，所述三轴联动装置包括用以带动所述激光器沿X轴方向移动的X轴移动桁架、用以带动所述激光器沿Y轴方向移动的Y轴移动桁架和用以带动所述激光器沿Z轴方向移动的Z轴移动桁架，所述激光器连接在所述Z轴移动桁架上。进一步地，所述变位支撑装置包括支撑组件和用以驱动所述待修复轧辊周向转动的变位机，所述待修复轧辊的一端设于所述支撑组件上，另一端设于所述变位机上。进一步地，熔敷相邻的所述打底层和所述工作层时，所述移动装置沿X轴方向上的移动方向相反。与现有技术相比，本技术提供的轧辊激光熔敷修复装置的有益效果在于：该轧辊激光熔敷修复装置包括待修复轧辊以及由控制装置控制的变位支撑装置、送料器、激光器和移动装置。将待修复轧辊安装在变位支撑装置上并保持待修复面水平，送料器向由变位支撑装置驱动以周向转动的待修复轧辊的待修复面上交替循环送第一修复材料或第二修复材料，同时，激光器在移动装置的带动下将第一修复材料和第二修复材料分别均匀熔敷成打底层和工作层，这样，即可在待修复面上形成打底层和工作层的交替层叠结构的修复层组，总体上，生产效率高、整体表面平整度高及加工难度小，能实现增材，即使反复使用也不会因磨损过渡而轻易报废，不仅适于磨损量较大的情况还适于少量磨损的情况；因第一修复材料的硬度小于第二修复材料的硬度，因而通过多层软硬度不同的分级修复，还能更加平缓地过渡修复，有效地避免开裂问题；另外，修复后的轧辊的最外层为工作层，且第二修复材料的硬度和耐磨性分别大于或等于轧辊的目标硬度和目标耐磨性，因而，能一次性达到轧辊的硬度要求，不需进行后续的热处理。附图说明为更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本技术实施例中轧辊激光熔敷修复装置的结构示意简图。其中，附图中的标号如下：100-待修复轧辊、110-待修复面；200-变位支撑装置、210-支撑组件、220-变位机、230-装夹装置；300-送料器、310-送料主体、320-喷嘴、330-送料管；400-激光器；500-移动装置、510-X轴移动桁架、520-Y轴移动桁架、530-Z轴移动桁架、540-桁架支架、550-连接装置。具体实施方式为使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，进一步对本技术作详细说明。其中，本技术具体实施例的附图中相同或相似的标号表示相同或相似的元件，或者具有相同或类似功能的元件。应当理解地，下面所描述的具体实施例旨在用于解释本技术，并不用于限定本技术。需说明的是，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。总之，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。以下结合附图对本技术提供的一种轧辊激光熔敷修复装置的实现进行详细地描述。需说明的是，该轧辊激光熔敷修复装置，主要用于修复热轧辊，当然，实际上，还可用于冷轧辊，或其它合适的产品，不仅限于轧辊的修复。总体上，该轧辊激光熔敷修复装置通过采用高效率的激光器400，并匹配大送料量的送料器300，以及控制装置(图未示)精确地控制移动装置500来带动激光器400交替熔敷出打底层和工作层，提高了生产效率，实现了大磨损量轧辊的激光熔敷修复，平缓地过渡修复确保熔敷过程中不会开裂，修复完后轧辊表面的平整性佳，减小后续的加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轧辊激光熔敷修复装置，其特征在于，所述轧辊激光熔敷修复装置包括待修复轧辊、用以支撑所述待修复轧辊并确保所述待修复轧辊的待修复面保持水平的用以驱动所述待修复轧辊周向转动的变位支撑装置、往所述待修复轧辊的所述待修复面上交替循环送第一修复材料或第二修复材料的送料器、发射激光用以将所述待修复面上的所述第一修复材料和所述第二修复材料分别均匀熔敷成打底层和工作层的激光器、连接有所述激光器并能带动所述激光器在立体空间内自由移动的移动装置以及控制所述变位支撑装置、所述送料器、所述激光器和所述移动装置的控制装置；所述第一修复材料的硬度小于所述第二修复材料的硬度，所述第二修复材料的硬度和耐磨性分别大于或等于轧辊的目标硬度和目标耐磨性，且修复后的轧辊的最外层为所述工作层。

【技术特征摘要】
1.一种轧辊激光熔敷修复装置，其特征在于，所述轧辊激光熔敷修复装置包括待修复轧辊、用以支撑所述待修复轧辊并确保所述待修复轧辊的待修复面保持水平的用以驱动所述待修复轧辊周向转动的变位支撑装置、往所述待修复轧辊的所述待修复面上交替循环送第一修复材料或第二修复材料的送料器、发射激光用以将所述待修复面上的所述第一修复材料和所述第二修复材料分别均匀熔敷成打底层和工作层的激光器、连接有所述激光器并能带动所述激光器在立体空间内自由移动的移动装置以及控制所述变位支撑装置、所述送料器、所述激光器和所述移动装置的控制装置；所述第一修复材料的硬度小于所述第二修复材料的硬度，所述第二修复材料的硬度和耐磨性分别大于或等于轧辊的目标硬度和目标耐磨性，且修复后的轧辊的最外层为所述工作层。2.根据权利要求1所述的轧辊激光熔敷修复装置，其特征在于，所述激光器的发射光斑为矩形光斑或圆形光斑。3.根据权利要求1或2所述的轧辊激光熔敷修复装置，其特征在于，所述激光器的功率范围为2000W～9000W。4.根据权利要求2所述的轧辊激光熔敷修复装置，其特征在于，所述激光器的发射光斑为所述矩形光斑时，所述矩形光斑的长度范围为6mm～30mm，宽度范围为1mm～5mm。5.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张楠，覃喆华，李文，陈恒文，程畅栋，
申请(专利权)人：株洲辉锐增材制造技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43