为了生产优质冷轧薄板、优质涂镀板,企业需要对工作轧辊表面进行毛化处理。以往我国轧辊毛化的方法主要是喷丸处理,但由于此工艺难以精确控制轧辊表面的形貌和粗糙度,使我国冷轧薄板企业长期只能生产低端板材产品,对于汽车板、精密薄板等高端板材产品长期依赖进口。为了解决这一生产难题问题,中科院力学所研究所于1994年成功开发出YAG激光毛化轧辊技术及装备。YAG激光毛化技术是国家“八五”、“九五”科技攻关和中科院“九五重大项目”成果,1997年获中国专利局和世界知识产权组织颁发的“中国专利发明创造金奖”,2007年该技术被评为国家科技发明二等奖,拥有全部自主知识产权,并已达到产业化阶段。尤其是它独有的高重频激光波形调制技术和二维可控毛化技术,具有不可替代的竞争优势。该技术经历了十几年的研究、提高和完善,目前已在我国二十余家大中型钢铁企业中得到应用,共为企业创造了上百亿元的经济效益。
  一、技术概况:
YAG激光毛化技术可以精确控制所加工轧辊表面的形貌和粗糙度,使轧制生产的激光毛面钢板具有优良的冲压成形性能和涂漆光亮度,其塑性变形能力有所改善,明显优于同材质的光面板和喷丸毛面板。激光毛化技术可以在毛化的同时,使激光作用区的材料获得超常硬度,给轧面带来超常的强韧化效果,延长轧辊使用寿命,一般激光毛化辊寿命是普通辊的2~3倍。此外激光毛化加工也可改善轧辊使用性能;由于优化摩擦条件,轧制时不易打滑和粘连,轧制速度可提高一倍以上;消除板卷退火粘结现象;甚至可用激光辊实现异步轧制。
YAG激光毛化技术采用特殊声光调制的高重频激光脉冲,经光学系统聚焦,对辊面进行均匀扫描,在辊面形成间距稳定的熔凝微坑和凸台,从而完成辊面的均匀毛化。设备具有独特的二维可控无规则毛化分布技术,可实现毛化点菱形、矩形和无规则分布毛化,大大改善了毛化的均匀性。激光毛化工作辊可用于厚0.02-2.0mm钢板的轧制和平整。在热镀锌线生产中,可用于基板轧制和镀锌后光整。
二、应用效果
激光毛化技术应用在钢铁冷轧薄板(厚0.04—1.2mm)及有色金属板的处理,具有以下优点:
1、激光毛化轧辊优点
毛化粗糙度和形貌均匀可控;使用寿命比喷丸辊长;克服板带退火粘连;减少辊面残余应力,集中减少表面剥落;可加大辊制压下量增加轧板速度;有效改善板形,减少表面划伤。
2、激光毛化板(带)优点
提高板带延伸率,深冲性能好,成形时摩擦系数小,并可延缓表面微裂纹萌生。涂镀层附着力强,涂漆光亮度高。改善板(带)焊接性能。
3、有色冶金(铝、铜、板带箔)
毛化辊使用寿命长,可减少轧制道次,提高生产效率。改善板面质量,克服表面划伤和布丝、松枝纹缺陷毛面铝箔粘胶结合力好,不起皱。
三、成熟程度
  力学所的激光毛化装备已经应用在多个钢铁企业中,使企业取得了良好的经济效益,其中一些企业如下:上海宝山钢铁集团、本溪钢铁有限公司、天津里碑有限公司、鞍山天力精密带钢有限公司、福建凯西不锈钢有限公司、中冶赛迪工程技术公司(唐山贝氏体钢铁集团)、山东东海薄板有限公司等。