Sammendrag: Denne artikkelen gir en detaljert introduksjon til hvordan man bruker den laserkledningsteknologi å reparere portbuen til et stålverk, inkludert forberedende arbeid før reparasjon, valg av laserkledningsprosessparametere, de viktigste driftspunktene under reparasjonsprosessen og kvalitetsinspeksjon etter reparasjon, osv., for å gi referanse til relevant ingeniør- og teknisk personell.

1. Innledning
I stålproduksjonsprosessen har portbuen, som en viktig utstyrskomponent, blitt utsatt for tøffe arbeidsforhold som høy temperatur, tung belastning og friksjon over lang tid, og er utsatt for problemer som slitasje, sprekker og korrosjon, noe som påvirker utstyrets normale drift og levetid alvorlig. Tradisjonelle reparasjonsmetoder som overflatebehandling og termisk sprøyting har ulempene med stor varmepåvirket sone, lav bindingsstyrke og dårlig reparasjonsnøyaktighet. Som en avansert overflatemodifiserings- og reparasjonsteknologi har laserkledningsteknologi fordelene med liten varmepåvirket sone, høy bindingsstyrke og høy reparasjonsnøyaktighet, noe som gir en ny løsning for reparasjon av portbuer.

2. Forberedelser før reparasjon
2.1 Inspeksjon av utstyr
Utfør en omfattende inspeksjon av portbuen som må repareres, inkludert utseendeinspeksjon, dimensjonsmåling og ikke-destruktiv testing, etc., for å bestemme den skadede delen, skadegraden og reparasjonsomfanget.
2.2 Forbehandling av overflater
Forbehandle overflaten på den reparerte delen for å fjerne forurensninger som olje, rust og oksidlag, og bruk mekanisk sliping, sandblåsing eller beising for å få overflaten til å vise metallisk glans og ruheten til å nå Ra3.2–Ra6.3 μm.
2.3 Materialvalg
Velg passende laserkledningsmaterialer i henhold til materialet og arbeidsforholdene til portbuen. Generelt velges legeringspulver med god kompatibilitet med basismaterialet, slitestyrke og korrosjonsbestandighet, for eksempel koboltbaserte, nikkelbaserte og jernbaserte legeringspulver.
2.4 Utforming av verktøyfester
Design spesielle verktøyfester i henhold til formen og størrelsen på portbuen for å sikre posisjonering og fiksering av arbeidsstykket under reparasjonsprosessen og sikre reparasjonsnøyaktigheten.
3. Valg av prosessparametere for laserkledning
3.1 Laserkraft
Laserkraft er en av de viktige parameterne som påvirker kvaliteten på laserkledning. Generelt sett, jo større laserkraft, desto større dybde og bredde på kledningslaget, men for høy laserkraft vil forårsake defekter som sprekker og porer i kledningslaget. I henhold til materiale, tykkelse og reparasjonskrav til portbuen, velg passende laserkraft, vanligvis mellom 1-5 kW.
3.2 Skannehastighet
Skannehastigheten bestemmer laserens virkningstid på arbeidsstykkets overflate og formingshastigheten til kledningslaget. Hvis skannehastigheten er for høy, vil tykkelsen og bredden på kledningslaget reduseres, og bindingsstyrken vil reduseres. Hvis skannehastigheten er for lav, er kledningslaget utsatt for overoppheting, ablasjon og andre problemer. I henhold til laserens effekt og reparasjonskrav, velg passende skannehastighet, vanligvis mellom 2-10 mm/s.
3.3 Pulvertilførselshastighet
Pulvermatingshastigheten påvirker sammensetningen og tykkelsen på kledningslaget. Hvis pulvermatingshastigheten er for stor, vil det usmeltede pulveret i kledningslaget øke og strukturen vil bli ujevn. Hvis pulvermatingshastigheten er for liten, er tykkelsen på kledningslaget utilstrekkelig og kan ikke oppfylle reparasjonskravene. I henhold til lasereffekt og skannehastighet, velg passende pulvermatingshastighet, vanligvis mellom 5-30 g/min.
3.4 Overlappingsrate
For å sikre kontinuitet og ensartethet i de reparerte delene, må det være en viss overlapping mellom tilstøtende kledningsbaner. Overlappingsraten er vanligvis mellom 30 % og 50 %, og den spesifikke verdien bestemmes i henhold til reparasjonskravene og prosessparametrene.

4. Viktige driftspunkter under reparasjonsprosessen
4.1 Feilsøking av utstyr
Før den formelle reparasjonen, feilsøk laserkledningsutstyret for å sikre at utstyrets parametere er stabile og pålitelige, det optiske banesystemet er rent og uhindret, og pulvermatingssystemet er jevnt og fritt.
4.2 Kledningsoperasjon
Installer den forbehandlede portbuen på festeanordningen, juster avstanden og vinkelen mellom laserhodet og arbeidsstykkets overflate, og utfør laserkledningsoperasjonen i henhold til de forhåndsinnstilte prosessparametrene. Under kledningsprosessen må du være oppmerksom på dannelsen av kledningslaget, justere prosessparametrene i tide, og sikre kvaliteten på kledningslaget.
4.3 Flerlagskledning
For dypt skadede deler kreves flerlags kledning. Etter at hvert kledningslag er ferdig, bør overflaten av kledningslaget rengjøres og poleres for å fjerne oksidlaget og usmeltet pulver på overflaten, og deretter påføres det neste kledningslaget til størrelsen og ytelsen som kreves for reparasjonen er oppnådd.

5. Kvalitetsinspeksjon etter reparasjon
5.1 Utseendeinspeksjon
Utfør en utseendeinspeksjon på den reparerte portbuen for å kontrollere overflatekvaliteten på kledningslaget, for eksempel om det er defekter som sprekker, porer, slagginneslutninger, og om overflatens flathet og ruhet oppfyller kravene.
5.2 Dimensjonsmåling
Bruk måleverktøy til å måle dimensjonene til de reparerte delene for å kontrollere om dimensjonene etter reparasjon oppfyller designkravene.
5.3 Ikke-destruktiv testing
Bruk ikke-destruktive testmetoder som ultralydtesting, magnetisk partikkeltesting og penetrasjonstesting for å teste den indre kvaliteten på kledningslaget og kontrollere om det er interne defekter.
5.4 Mekanisk egenskapstest
Utfør mekaniske egenskapstester på det reparerte kledningslaget, for eksempel hardhetstest, strekkprøve, slagprøve osv., for å kontrollere om kledningslagets mekaniske egenskaper oppfyller arbeidskravene.

Konklusjon
Som en avansert reparasjonsteknologi, laserkledningsteknologi har brede bruksmuligheter innen reparasjon av portbuer i stålverk. Gjennom rimelig valg av prosessparametere og streng driftskontroll kan de skadede delene av portbuene repareres effektivt, utstyrets levetid og pålitelighet forbedres, og det kan gis sterk støtte til sikker produksjon og kostnadsreduksjon og effektivitetsforbedring i stålbedrifter. I praktiske anvendelser er det nødvendig å kontinuerlig optimalisere prosessparametrene og driftsmetodene i henhold til den spesifikke situasjonen for å ytterligere forbedre reparasjonskvaliteten og effektiviteten til laserkledningsteknologi.