激光毛化冷轧辊技术及应用1

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1、激光毛化冷轧辊技术及应用周金科光信0801班20081182015一、  毛化技术发展概况激光毛化冷轧辊技术是八十年代在世界上发展起来的生产优质冷轧薄钢板技术。生产优质冷轧毛化板，首先要对轧机轧辊进行毛化，然后轧机用毛化辊轧制出所需的冷轧毛化薄板。到目前为止，钢铁工业轧辊毛化技术的发展经历了三代：第一代是始于上世纪六、七十年代的喷丸毛化技术，使用硬质砂丸高速喷向辊面实现轧辊表面毛化；第二代是上世纪七、八十年代的电火花毛化技术，使用多头电极对辊面实行毛化；第三代是上世纪九十年代才开始研究和推广使用的激光毛化技术，是采用高能量密度

2、高重复频率的脉冲激光对冷轧辊进行毛化，以生产高品质的冷轧薄板。激光毛化与喷丸毛化和电火花毛化方法相比，其优点是：1、       可以提高轧辊的硬度，延长轧辊的使用寿命；2、       轧辊表面粗糙度均匀可控，能明显改善钢板的深冲性能和涂镀性能；3、       毛化过程无燥声无污染，是一种清洁文明的生产工艺。二、YAG激光毛化技术的发展：我国YAG激光毛化冷轧辊技术自1992年开始应用于精密带钢生产后，技术工艺不断改进提高，设备的稳定性和可靠性都有了长足的进步，逐渐把该项技术扩展到精密带钢、特殊带钢和冷轧薄板等多个领域，近

3、年来，随着我国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，针对新的应用目标，科研人员技术不断创新，重点研发了高重频、高密度、高均匀度、低粗糙度轧辊毛化新的单元技术和工艺，开拓该技术在铝、铜、不锈钢高档产品上的应用。针对我国钢厂镀锌板生产线绝大多数都是技术含量较低的热镀锌生产线的现状，YAG激光毛化技术采用力学的方法控制晶粒粒度的新尝试。这个进展已引起相关企业的很大关注，有关企业已采用YAG激光毛化技术生产从基板到小锌花、无锌花板整套产品。三、  YAG激光毛化技术的原理与特点YAG激光毛化技术包括轧辊的毛化和

4、钢板（带）的毛化。1、激光毛化轧辊:用高能量密度（104－106w/cm2）、高重复频率（每秒数千次至上万次）的脉冲激光束聚焦照射到轧辊表面，轧辊表面作旋转运动，形成若干微小熔池，辅以一定成分和压力的气体沿一定角度侧吹熔池中的熔融物，使其按一定要求堆积到熔池边缘，当光脉冲移开工作点后，微坑熔融物靠轧辊自身热传导作用迅速冷却，形成具有一定形貌的表面硬化的微坑和坑边凸台结构。同时，激光脉冲束以一定速度沿轧辊轴向作匀速运动，速度的快慢可调，在整个辊面形成相变刚性质点（毛化坑和坑边凸台）。目前，激光毛化轧辊表面主要为“火山口”形貌。2

5、、钢板的毛化:是靠毛化了的轧辊的滚轧而成,轧辊表面上的微坑的硬坑边凸台压在钢板上,使之产生塑变,挤出四周为凹坑、中间为凸台的微粗糙体（图2.10），钢板上的微粗糙体形状并不是轧辊表面上的微粗糙体翻版，而是受着轧制压力、速度等因素而变化的。由众多的四周凹坑、中间凸台的微粗糙体形成了毛化的钢板。辊板转化率一般为凹坑20%，凸台80%，也就是说轧辊表面的粗糙度值反应到薄板上的粗糙度值，在很大程度上取决于轧辊凸台的高度、强度。3、YAG激光毛化的优点主要表现在以下四个方面：i.             激光毛化钢板表面的小凹坑互不连通

6、，有利于在后期冲压成型时储油和捕捉金属碎屑，防止冲压划伤，保证了钢板的冲压性；并使冲压零件表面光整，同时减少冲压用油量。ii.             辊面的激光毛化形貌均匀、可控，平滑面占整个毛化辊的60％，使轧制粗的钢板的板面平坦度高，提高了带钢表面的光洁度和涂漆后的鲜映度。为用户增加了产品的竞争能力。iii.             激光毛化钢板表面粗糙度均匀、排列规则、形貌可以预控、重复性好、粗糙度调节性范围大。可以根据用户需要作特殊设计，开发新品种，如印花板面等。iv.             激光束在对轧辊毛化的同

7、时还具有对其表面进行强化的作用，可提高轧辊使用寿命，减少换辊量和轧辊消耗，提高轧机生产效率。四、LTS-200激光毛化装备的主要特点LTS-200激光毛化装备为瑞通千里激光设备有限公司自主设计生产，利用了特殊调制的高重频可控脉冲激光作用于轧辊表面进行造形强化处理，再由轧辊轧制钢板。激光毛化时噪音低，无污染。通过试验和已有的厂商实践证明，在提高轧辊寿命、提高轧板速度、提高产品质量、克服轧制过程中的打滑粘连现象、改善板形、提高板（带）质量，如薄板带钢的延展性、深冲性、高的涂漆质量、涂层的牢固性和抗腐蚀能力等主要技术方面达到了国内领

8、先的技术水平。激光毛化工艺：轧辊经磨床磨光后，在YAG激光毛化机床上进行毛化，毛化轧辊可直接装轧机使用，无需对工厂原有轧机及工艺流程作其它改变。具体操作步骤可以参看公司LTS-200激光毛化设备的技术参考手册。激光毛化技术应用范围：LTS-200激光毛化设备可应用于 钢铁、有