激光毛化技术 激光毛化(Laser Beam Texturing，简称LBT或LT)是采用高能量密度（104~106W/cm2）、高重复频率(103~104次/秒)的脉冲激光束，聚焦照射到作旋转运动的轧辊表面，以形成若干微小的小熔池，同时吹以一定角度的辅助气体对熔池溶融金属挤压造型。当光脉冲作用停止后，微坑熔池金属在轧辊自身热传导作用下迅速冷却，形成微坑和坑边环形凸台结构的相边强化点。与此同时，激光器与轧辊作轴向相对运动，完成轧辊毛化。通过调节激光毛化工艺参数，如激光功率、脉冲频率、脉冲波形、辅助气体种类、方向和流量以及轧辊旋转速度等，可精确控制轧辊表面的毛化坑型及分布。

激光毛化的特点：

(1)毛化参数可控制。由于采取逐点毛化，使其坑点大小及坑距能够实现可控制，从而实现对表面粗糙度Ra和峰值数Pc值等参数的控制。

(2)结构简单。激光毛化设备可采用轧辊旋转，光路系统沿轧辊轴线平移的“车床型”模式，使设备简单可靠，占地面积及空间较小，无粉尘、噪音污染，从而降低设备投入成本。并可根据用户情况，在磨床后车床上增加激光系统，进一步降低设备投入成本。

(3)毛化效率高。过去采用声光盒或斩光盘产生激光脉冲信号，使激光器输出功率受到限制，随着技术更新，多头光路控制系统的诞生，使毛化效率得到成倍提高，毛化时间可短于喷丸设备。 

4 激光毛化工艺的应用

 由于激光毛化技术的特殊性，其对轧辊、冷轧生产、冷轧成品均产生其他毛化方法无法替代的积极的响。

4.1 激光毛化工艺可显著提高轧辊使用寿命  分析毛化加工原理和轧制工艺，可容易理解激光毛化轧辊使用寿命的提高主要是通过以下三个途径实现的。

(1)表面改性与细晶强化作用  激光毛化时，辊面作用区材料由于熔凝速度非常快（加热速度可达l06～109℃/s，冷却速度≥105℃/s，远高于水淬），可以形成超细晶(深亚微米至纳米级)甚至非晶组织，其硬度可超过HV900（HRC67)，远高于常规淬火所能达到的程度，高硬度的表面组织有利于提高辊面的耐磨损能力。 

(2)毛化形貌的耐磨作用  激光毛化后，辊面形貌发生变化，毛化加工形成的微坑和凸包均布于辊面。这种辊面形貌既有利于改善轧制时辊与板间的摩擦状态，又有利于保持良好的润滑条件。均匀分布的微坑还可以起到收集磨粒、防止它们磨损轧辊和擦伤板面的作用。 

(3)表面应力松驰的韧化作用  为了提高其使用寿命，通常要对冷轧工作辊进行表面淬火处理。要求的硬度愈高，由马氏体相变导致的体积膨胀效果愈严重，产生的残余压应力也愈大。压应力过大，容易导致辊面爆裂，反而危害轧辊的使用，因而是有害的。用激光方法毛化这种轧辊，其表层激光辐照区域的材料由于熔凝时的热胀冷缩作用会产生残余拉应力。X光应力测定结果表明，当激光辐照区域(微坑)的密度达到一定程度时，这种均匀分布的拉应力确实可以有效地松弛轧辊表层中原有的强残余压应力，从而使轧辊表面得到韧化

激光毛化辊所轧制钢带表面粗糙度Ra的变化情况为，轧制初期（约为轧制量的15%），表面粗糙度下降较快，以后趋缓，这主要与激光毛化辊表面形貌有关。在激光毛化辊初用阶段，凸起部分的尖峰钝化得较快，在使用一段时间以后，凸起部分比较钝，相应激光毛化辊的磨损量减小。而凸起部分尖峰高度以及凸坑形状等都可以通过改变毛化工艺加以控制，因而在使用激光毛化辊时，不会因粗糙度值变化过大而使轧制条件发生较大改变。  激光毛化轧辊的使用寿命随冷轧压下率、冷带材质及其硬度的不同而有所不同。青岛泓旭联合装备生产的抛丸毛化设备与激光毛化设备对比有着强化作用，提高轧辊的表面硬度，加长轧辊的使用寿命。