CN1789438A - 金属轧辊表面的高重频脉冲激光诱导放电毛化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属轧辊表面的高重频脉冲激光诱导放电毛化方法，需毛化的轧辊表面涂一层介电质薄膜。采用上述方法在需毛化的轧辊表面涂一层介电质薄膜后，由于介电质薄膜的作用使放电流柱的发展受到限制，只有那些被激光照射处的薄膜被汽化后，才能在两极间形成放电通道，使放电电极放电，轧辊被毛化，从而使放电坑直径比直接在大气中放电时小得多，而且熔凝坑深、轮廓边缘清晰。

Description

金属轧辊表面的高重频脉冲激光诱导放电毛化方法

技术领域

本发明涉及一种轧辊表面毛化方法。

背景技术

在对轧辊表面进行毛化时，高重频脉冲激光诱导放电是在大气环境下进行的，并且需要放电极与辊面之间在大气环境下多次放电，在放电过程中，随着放电电流脉冲宽度的延长，放电通道直径由于热效应将发生膨胀，致使轧辊表面的熔凝斑直径变大、轮廓变得不规则，影响轧制钢板的质量。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种使熔凝斑直径减小、熔凝斑边缘清晰、提高放电电流密度的金属轧辊表面的高重频脉冲激光诱导放电毛化方法。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案为：

一种金属轧辊表面的高重频脉冲激光诱导放电毛化方法，需毛化的轧辊表面涂一层介电质薄膜。

进一步，所述介电质为矿物油或其它电绝缘性好的液态薄膜或固态薄膜。

进一步，所述需毛化的轧辊接电源正极，放电电极接电源负极。

采用上述方法在需毛化的轧辊表面涂一层介电质薄膜后，由于介电质薄膜的作用使放电流柱的发展受到限制，只有那些被激光照射处的薄膜被汽化后，才能在两极间形成放电通道，使放电电极放电，轧辊被毛化，从而使放电坑直径比直接在大气中放电时小得多，而且熔凝坑深、轮廓边缘清晰。特别在高重频脉冲激光诱导放电时，由于在大气环境下进行，并且需要放电极与辊面之间在大气环境下多次放电，在多次放电过程中，随着放电电流脉冲宽度的延长，放电通道直径由于热效应将发生膨胀，采用上述方法后，可有效避免轧辊表面的熔凝斑直径变大、轮廓不规则的情况，使轧辊表面毛化均匀、规则。

附图说明

图1A为采用负极性放电得到的熔凝斑的效果图；

图1B为采用正极性放电得到的熔凝斑的效果图；

图2A为本发明方法得到的熔凝斑的效果图；

图2B为在大气环境中直接毛化得到的熔凝斑的效果图。

具体实施方式：

首先，在需毛化的轧辊表面涂一层介电质薄膜，然后使激光照射到轧辊表面的介电质薄膜上，先使被激光照射处的介电质薄膜被汽化，然后轧辊表面的被照射部位瞬时加热汽化，产生明亮的等离子体羽；所述介电质薄膜为电绝缘性良好的的液态和固态薄膜，如矿物油、胶、蜂蜜及塑料薄膜。

在激光照射位置附近设置有放电电极，该放电电极与待毛化轧辊分别与充放电电源系统的两极连接，形成回路，为使熔凝斑直径减小、熔凝斑边缘清晰，使放电电极连接电源系统的负极，待毛化轧辊连接电源正极；

上述带有大量带电粒子的等离子体羽在放电电极与需毛化的轧辊之间形成放电通道，诱导放电电极自动完成放电，电压降低到一定值后，放电过程停止，这时在需毛化的轧辊表面产生一熔凝微坑。

在放电电极与需毛化的轧辊的第一次放电完成后，充放电电源系统快速充电恢复到额定电压，待第二个激光脉冲到来，再次在需毛化的轧辊表面产生出等离子体羽后，放电通道再次接通，放电电极与需毛化的轧辊之间完成第二次激光诱导放电。

由于在需毛化的轧辊表面涂有一层介电质薄膜，使放电流柱的发展受到薄膜的限制，只有那些被激光照射处的薄膜被汽化，才能在两极间形成放电通道，其放电坑直径可比在大气中放电时小得多，而且熔坑深而边缘清晰，另外，由于采用负极放电，即电极接放电电源负极，轧辊接放电电源正极，进一步使熔坑深而边缘清晰直径小。

图1A、图1B分别表明放电采用负极性放电、正极性放电得到的熔凝斑的效果，由图中可看出负极性放电辊面熔凝斑直径明显小于正极性放电，并且熔凝斑轮廓也更加清晰。

图2A、图2B分别显示在轧辊表面涂一层很薄的介电质膜和在大气环境中直接毛化得到的熔凝斑的效果，在轧辊表面涂一层介电质膜如机油时，其放电坑直径可比在大气中放电时小得多，而且熔坑深而边缘清晰。

Claims (3)

1、一种金属轧辊表面的高重频脉冲激光诱导放电毛化方法，其特征在于：需毛化的轧辊表面涂一层介电质薄膜。

2、如权利要求1所述的金属轧辊表面的高重频脉冲激光诱导放电毛化方法，其特征在于：所述介电质为矿物油或其它电绝缘性好的液态薄膜或固态薄膜。

3、如权利要求1所述的金属轧辊表面的高重频脉冲激光诱导放电毛化方法，其特征在于：所述需毛化的轧辊接电源正极，放电电极接电源负极。

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