BE1000570A7 - Procede pour le traitement superficiel d'un cylindre de laminoir. - Google Patents

Abstract

Procédé pour le traitement superficiel d'un cylindre de laminoir (1) dans lequel, au moyen d'un faisceau laser intermittent (3), on forme dans la surface du cylindre une multitude de microcratères comportant chacun un bourrelet partiel (6). Après le marquage de la surface, on réchauffe le bourrelet (6) ainsi que la portion de la surface du cylindre sur laquelle il est déposé, jusqu'à une température suffisante pour provoquer un début de fusion et le soudage du bourrelet à cette portion de la surface du cylindre. On opère de préférence ce réchauffage au moyen d'un second faisceau laser (9), qui peut etre obtenu en déviant au moins une partie du faisceau laser intermittent (3).

Description

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  Procédé pour Le traitement superficiel d'un cylindre de Laminoir. La   pressente   invention concerne un procédé pour Le traitement superficiel d'un cylindre de laminoir, dans lequel on forme une multitude de microcrateres dans La surface de ce cylindre au moyen d'un faisceau laser intermittent. 
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  Un tel procede est dejä connu notamment par Le brevet BE-A-870. 609, qui enseigne que chaque   microcratère   est constitue par une dépression entourée d'un bourrelet en relief. Les divers   microcrateres   sont jointifs de sorte que leurs bourrelets dessinent un reseau de crêtes entourant une multitude de   dépressions individuelles.   



  Une proposition plus recente du même demandeur, à savoir la demande de brevet LU-A-86. 784, enseigne qu'il est intéressant de Limiter Le bour- 
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 retet à une partie de La périphérie de La depression centrale, en Liaison notamment avec la Lubrification des tôles lors de L'emboutissage. Dans ce cas, les bourrelets constituent une multitude de sommets individuels separes par un   reseau   de depressions. 



  Le mecanisme de formation d'un tel microcratere est ä present bien connu. On peut rappeler que dans sa zone d'impact sur la surface du cylindre, chaque impulsion laser provoque l'échauffement d'un certain volume de métal, et à l'intérieur de celui-ci, la fusion d'une gout-   telette   de métal. Le voLume de métal   échauffé,   respectivement fondu, depend bien entendu de la puissance et de la duree de l'impulsion laser.

   L'action de L'impulsion laser est   généralement   renforcée par un jet   d'oxygene   dirige vers La zone d'impact précitée.   L'oxygene   ainsi injecte provoque une augmentation de la temperature au-dessus de la surface du métal fondu et il contribue   a   former un plasma au-dessus de 

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 cette surface par combustion de metal. Sous l'action conjointe de la pression du plasma et du jet d'oxygene, Le métal fondu est refoule radialement vers la peripherie de la zone échauffée, ou   éventuellement   au-delà de cette zone, où il forme un bourrelet qui se solidifie très rapidement. 



  Le bourrelet partiel mentionné plus haut est obtenu en réglant essentiellement Le debit et l'angle d'incidence du jet d'oxygène de   facon   ä rassembler Le metal fondu dans une zone Limitee bien déterminée. Ce bourreLet   presente   alors la forme d'une gouttelette aLlongée qui 
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 s'etend depuis La paroi de La depression jusqu'au-deLa de La zone de la surface   echauffee   par l'impulsion laser. 



  L'ensemble de ces bourrelets determine la rugosité de la surface du cylindre et par conséquent celle des tôles qui seront laminées avec ce cylindre. La durée de vie de ces bourrelets conditionne des lors la durée de vie du cylindre et la constance de la rugosite des   töles   produites. 



  La duree de vie des bourrelets depend à son tour de deux facteurs, ä savoir d'une part la durete et La resistance à l'usure de ces bourrelets et d'autre part leur adhérence à la surface du cylindre. La durete des bourrelets conditionne leur résistance à l'usure au cours du laminage des tôles; elle depend de la composition chimique et du cycle thermique d'echauffement et de refroidissement de la gouttelette de métal, c'est-à-dire de conditions métallurgiques que L'on peut rendre optimaLes. En revanche, L'adhérence d'un bourrelet dépend Largement d'un   phenomene   mecanique : si La gouttelette de metal s'étend trop Loin au-delà de la zone echauffee par l'impuLsion laser, elle n'adhère pas   Åa   La surface du cylindre, dont la temperature est trop basse.

   IL se formera dès lors une fissure à L'interface entre la surface du cylindre et le bourreLet, ce qui entrainera rapidement L'arrachement de ce bourrelet sous l'effet des forces de Laminage. IL faudra prematurement interrompre Le laminage et reconditionner Le cylindre, ce qui provoque une perte substantielle de productivité du Laminoir. 

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  La présente invention propose un procédé permettant de remédier à ces   inconvénients   et de former,   ä   la surface d'un cylindre de Laminoir, des microcratères pourvus de bourreLets partiels qui présentent une adherence et par consequent une durée de vie sensiblement accrue. 



  Conformément ä la présente invention, un procede pour Le traitement superficiel d'un cylindre de laminoir, dans lequel, au moyen d'un faisceau laser intermittent, on forme dans la surface dudit cylindre une multitude de microcratères çomportant chacun un bourrelet partiel est caractérisé en ce que L'on rechauffe Ledit bourrelet ainsi que La portion de la surface du cylindre sur laquelle ledit bourrelet est déposé, jusqu'à une température suffisante pour provoquer un début de fusion et le soudage dudit bourrelet ä Ladite portion de la surface du cylindre. 



  Selon L'invention, on opère ce réchauffage au moyen d'un second fais- 
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 ceau laser. 



  Dans une mise en oeuvre particulière, ledit second faisceau Laser est obtenu en deviant au moins une partie dudit faisceau laser intermittent. 



  L'invention pourra etre mieux comprise grâce ä la description qui va 
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 être donnée, ä titre d'exemple, d'une mise en oeuvre préféree, oü il est fait référence aux dessins annexes, dans lesquels la Fig. 1 montre la position d'un bourrelet obtenu par la technique ante- rieure ; et La Fig. 2 illustre Le procede de L'invention pour   ameliorer   l'adhérence du bourrelet. 



  Les figures iLLustrent en coupe la formation d'un bourrelet au moyen d'un faisceau Laser intermittent et d'un jet d'oxygène. Elles constituent des representations schematiques, dans lesquelles des elements analogues ou identiques sont désignés par Les   memes   reperes numbriques. 

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 Dans La Fig. 1, on a   représenté   un microcratere forme par la technique antérieure rappelée plus haut. 



  La surface d'un   cyLindre de Laminoir 1   tournant autour de son axe dans Le sens de La flèche   2,   est frappee par un faisceau laser intermittent 3. L'action de l'impulsion laser renforcée par un jet d'oxygene   4,   provoque La fusion d'une gouttelette de metal et la formation d'un plasma très LocaLise 5. La pression du plasma 5 et Le. jet d'oxygene 4 refoulent Le métal fondu en un bourrelet 6 qui s'etaLe en partie au-delà de la zone 7 échauffée, sans fusion, par L'impuLsion laser. Le bourrelet adhere mal à cette zone plus froide et il se forme une fissure 8 qui favorise L'arrachement du bourrelet pendant Le Laminage ultérieur. 



  La Fig. 2 illustre, en deux vues (a) et (b), le procédé de l'invention pour améliorer l'adhérence du bourrelet. 



  La représentation de la Fig. 2a est identique ä celle de la Fig. 1, 
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 avec cette difference qu'elle comporte un second faisceau laser inter- mittent 9. Ce dernier est représente ici en trait interrompu, parce qu'iL est lui-même interrompu pendant l'impulsion du premier faisceau laser 3. 



  Le mouvement de rotation du cylindre 1 étant permanent, Le bourrelet 6 arrive au droit du second faisceau Laser 9. A ce moment, Le premier faisceau laser 3 est interrompu tandis que Le second faisceau laser 9 
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 emet une impulsion qui rechauffe Le bourrelet 6 et La portion de La surface sur LaqueLLe il repose. Ce réchauffement provoque un   debut   de fusion et Le soudage du bourrelet 6 ä la surface du cylindre 1, en   eLiminant La   fissure 8. Cette situation est illustrée dans la Fig. 2b. 



  Le bourrelet acquiert ainsi une adherence qui, combinée ä une durete   elevee,   assure une Longue durée de vie au cylindre de Laminoir. 



  La presente invention n'est evidemment pas Limitee au mode de rea-   Lisation   qui vient d'être décrit et illustré. En particulier, il ne 

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 sortirait pas du cadre de L'invention que Le second faisceau laser soit constitue par au moins une partie du premier faisceau laser déviée, par exemple au moyen d'ailettes inclinées, pendant l'interruption de ce premier faisceau laser.

Claims (3)

1. REVENDICATIONS EMI6.1 1. procédé pour Le traitement superficiel d'un cylindre de Laminoir dans lequel, au moyen d'un faisceau Laser intermittent, on forme dans La surface dudit cylindre une multitude de microcratères comportant chacun un bourrelet partieL, caractérise en ce que l'on réchauffe Ledit bourrelet ainsi que La portion de La surface du cylindre sur LaqueLLe Ledit bourreLet est depose, jusqu'ä une température suffisante pour provoquer un debut de fusion et Le soudage dudit bourreLet ä ladite portion de La surface du cylindre.
2. 2. Procédé suivant La revendication 1, caractérise en ce que L'on opere Ledit rechauffage au moyen d'un second faisceau Laser.
3. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que L'on obtient Ledit second faisceau laser en déviant au moins une partie dudit faisceau laser intermittent.