專利名稱：一種冷軋輥激光毛化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷軋輥激光毛化方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，鋼板的表面都要經(jīng)過毛化處理，它們是通過毛化軋輥壓制形
成的。軋輥表面毛化最早是采用噴砂形成表面毛化。70—80年代出現(xiàn)了電火 花技術(shù)，用放電在軋輥表面形成毛化坑。九十年代左右又開發(fā)了激光技術(shù)， 將激光束聚焦在軋輥表面進行軋輥毛化。這一技術(shù)稱為第三代的毛化技術(shù)。 它利用高能、高頻的脈沖激光作用在軋輥表面，使之加熱、熔化并部分氣化， 形成的熔池中液面表面張力和輔助氣體的作用下，部分熔融金屬被推至熔池 邊緣，由于激光的快熱快冷的特性，該部分金屬在熔池邊緣迅速凝固，形成 凸起，同時在熔池中間形成微坑結(jié)構(gòu)。
但是目前人們在利用激光毛化技術(shù)對冷軋輥進行處理時，由于各參數(shù)設(shè) 置配合的不好，使得軋制的亞光鋁板、箔材的表面均勻性不好、延伸率級差 大、深沖性能差等綜合性能不佳的狀況，既而影響軋輥的使用壽命，換輥周 期短，且成本高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有激光毛化技術(shù)使冷軋輥的使用壽命低，換輥周期短， 且成本高等問題，提供了一種冷軋輥激光毛化方法。
實現(xiàn)本發(fā)明方法的步驟包括
步驟一設(shè)定參數(shù)，激光器輸入功率在2KW至7KW之間，光脈沖功率在 32W至45W之間，光斑尺寸在60phi至100um之間，點距在100 n m至150 ym之間，螺距在80um至100um之間，光脈寬在2u s至10u s之間，隨機 率在60%至80%之間，分布密度在50點/mm2至70點/mm2，毛化粗糙度在0. 7 li m至1. 5 ti m;
步驟二按步驟一所述設(shè)定參數(shù)的激光器產(chǎn)生高重復(fù)率的脈沖激光束，所述激光束經(jīng)透鏡系統(tǒng)聚焦照射至做勻速旋轉(zhuǎn)運動的冷軋輥表面，在冷軋輥 表面局部位置產(chǎn)生高溫熔池，同時輔以設(shè)定的成分、設(shè)定的壓力的輔助氣體 沿設(shè)定的角度側(cè)吹熔池中的金屬熔融物，使其按指定要求堆積到熔池邊緣， 并迅速冷卻形成表面硬化凹凸微坑，實現(xiàn)冷軋輥表面的激光毛化。
本發(fā)明的優(yōu)點按本發(fā)明所述參數(shù)設(shè)定后進行冷軋輥激光毛化，制得的 亞光鋁板、箔材的表面均勻性明顯改善，延伸率級差減小，深沖性能有所提 高，材料表面具有優(yōu)良的綜合性能，提高了軋輥的使用壽命，延長的換輥周 期，提高了生產(chǎn)力，有效的節(jié)約了成本。
具體實施例方式
具體實施方式
一本實施方式的方法包括
步驟一設(shè)定參數(shù)，激光器輸入功率在2KW至7KW之間，光脈沖功率在
32W至45W之間，光斑尺寸在60u m至100um之間，點距在100um至150 um之間，螺距在80um至lOOum之間，光脈寬在2 y s至10 u s之間，隨機 率在60%至80%之間，分布密度在50點/,2至70點/mm2，毛化粗糙度在0. 7 li m至1. 5 u m;
步驟二按步驟一所述設(shè)定參數(shù)的激光器產(chǎn)生高重復(fù)率的脈沖激光束，
所述激光束經(jīng)透鏡系統(tǒng)聚焦照射至做勻速旋轉(zhuǎn)運動的冷軋輥表面，在冷軋輥 表面局部位置產(chǎn)生高溫熔池，同時輔以設(shè)定的成分、設(shè)定的壓力的輔助氣體 沿設(shè)定的角度側(cè)吹熔池中的金屬熔融物，使其按指定要求堆積到熔池邊緣， 并迅速冷卻形成表面硬化凹凸微坑，實現(xiàn)冷軋輥表面的激光毛化。
步驟二中所述的激光器選型沒有特殊要求，只要能設(shè)定出步驟一所述的 參數(shù)即可，輔助氣體的成分、壓力、角度的信息根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員可輕易獲得，這里不再贅述，只要按步驟一所述的參數(shù)設(shè)定，就能 實現(xiàn)本發(fā)明想要實現(xiàn)的高性能冷軋輥激光毛化。
具體實施方式
二本實施方式與實施方式一的不同之處在于，步驟一設(shè)
定的參數(shù)為，激光器輸入功率在2KW至6KW之間，光脈沖功率在35W至42W 之間，光斑尺寸在70um至90um之間，點距在120u m至140u m之間，螺 距在90iim至95tim之間，光脈寬在4 u s至7 u s之間，隨機率在68%至75%之間，分布密度在60點/mm2至68點/mm2，毛化粗糙度在0. 9 u m至1. 3 u m。 其它與實施方式一相同。
具體實施方式
三本實施方式與實施方式一的不同之處在于，步驟一設(shè)
定的參數(shù)為，激光器輸入功率4KW，光脈沖功率39W，光斑尺寸80um，點距 130um，螺距92um，光脈寬5ys,隨機率70%，分布密度64點/mm2，毛化 粗糙度1.15um。其它與實施方式一相同。
權(quán)利要求
1、一種冷軋輥激光毛化方法，其特征在于它的步驟包括步驟一設(shè)定參數(shù)，激光器輸入功率在2KW至7KW之間，光脈沖功率在32W至45W之間，光斑尺寸在60μm至100μm之間，點距在100μm至150μm之間，螺距在80μm至100μm之間，光脈寬在2μs至10μs之間，隨機率在60％至80％之間，分布密度在50點/mm2至70點/mm2，毛化粗糙度在0.7μm至1.5μm；步驟二按步驟一所述設(shè)定參數(shù)的激光器產(chǎn)生高重復(fù)率的脈沖激光束，所述激光束經(jīng)透鏡系統(tǒng)聚焦照射至做勻速旋轉(zhuǎn)運動的冷軋輥表面，在冷軋輥表面局部位置產(chǎn)生高溫熔池，同時輔以設(shè)定的成分、設(shè)定的壓力的輔助氣體沿設(shè)定的角度側(cè)吹熔池中的金屬熔融物，使其按指定要求堆積到熔池邊緣，并迅速冷卻形成表面硬化凹凸微坑，實現(xiàn)冷軋輥表面的激光毛化。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冷軋輥激光毛化方法，其特征在于步驟一 設(shè)定的參數(shù)為，激光器輸入功率在2KW至6KW之間，光脈沖功率在35W至42W 之間，光斑尺寸在70um至90um之間，點距在120 u m至140n m之間，螺 距在90ym至95um之間，光脈寬在s至7 p s之間，隨機率在68%至75% 之間，分布密度在60點/mm2至68點/mm2，毛化粗糙度在0. 9 y m至1. 3 u m。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冷軋輥激光毛化方法，其特征在于步驟一 設(shè)定的參數(shù)為，激光器輸入功率4KW,光脈沖功率39W，光斑尺寸80nm，點 距130 u m，螺距92 y m，光脈寬5 y s，隨機率70%，分布密度64點/nrai2，毛 化粗糙度1.15um。
全文摘要
一種冷軋輥激光毛化方法，它涉及冷軋輥激光毛化的方法。本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有激光毛化技術(shù)使冷軋輥的使用壽命低，換輥周期短，且成本高等問題。本發(fā)明方法為步驟一設(shè)定參數(shù)，激光器輸入功率在2KW至7KW之間，光脈沖功率在32W至45W之間，光斑尺寸在60μm至100μm之間，點距在100μm至150μm之間，螺距在80μm至100μm之間，光脈寬在2μs至10μs之間，隨機率在60％至80％之間，分布密度在50點/mm<sup>2</sup>至70點/mm<sup>2</sup>，毛化粗糙度在0.7μm至1.5μm；步驟二按步驟一所述設(shè)定的參數(shù)實現(xiàn)冷軋輥表面的激光毛化。
文檔編號B23K26/00GK101444874SQ20081020985
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者杰 盧, 濤 徐, 強 王, 琦 王, 王國軍, 王顯明, 冰 韓 申請人:東北輕合金有限責(zé)任公司