[发明专利]在钢板表面形成凹槽的方法及其装置

说明书

本发明提供一种在钢板表面形成凹槽的方法及其装置。根据本发明，由多个激光振荡器发出的激光束照射到扫描镜，再透过所述扫描镜后照射到所述钢板表面，以在钢板表面通过激光辐照形成钢板厚度的10％以下的凹槽深度，此时2个以上的激光束共用1个扫描镜，从而在20mpm以上的高速流水线速度(line speed)下使凹槽部的热影响最小化，使得在热处理前(后)具有铁损改善特性。

技术领域

本发明涉及一种在钢板表面形成凹槽的方法及其装置。更具体地，本发明涉及一种在钢板表面形成凹槽的方法及其装置，不受振荡方式及光束模式的制约，通过激光辐照而在钢板表面形成凹槽，从而无论是否进行热处理，均可改进铁损改善效果，因此可适用于初次再结晶前后的取向电工钢板工艺，能够最大限度地提高铁损改善率。

背景技术

例如，取向电工钢板使具有<001>易磁化轴的集合组织沿轧制方向发达，从而用作沿轧制方向选择性地激发磁场的变压器等电器的能量转换铁芯材料。

一般而言，取向电工钢板是指经过热轧、冷轧、退火工艺在轧制方向上具有{110}<001>取向的集合组织(还称为“高斯织构(Goss Texture)”)的材料。对于这种取向电工钢板，{110}<001>取向在铁的易磁化轴方向上的取向程度越高磁性能越优异。

磁畴细化方法是一种用于提高取向电工钢板的磁性能的技术，磁畴细化方法根据去应力退火之后是否依旧保持磁畴细化改善效果而分为暂时磁畴细化和永久磁畴细化。

热处理后还能够保持铁损改善效果的永久磁畴细化方法可分为蚀刻法、滚轴法及激光法。蚀刻法是在溶液中通过酸性溶液中的电化学腐蚀反应在钢板表面形成凹槽，因此难以控制凹槽形状，而且由于在生产钢板的中间工艺(脱碳退火、高温退火之前)形成凹槽，难以确保最终产品的铁损特性。此外，使用酸性溶液也不环保，钢板表面上形成适当的凹槽深度的过程也不能高速完成。

使用滚轴的永久磁畴细化方法是在滚轴上形成凸起形状并通过滚压法在钢板表面形成具有一定宽度和深度的凹槽的磁畴细化技术，因此难以确保对机械加工的稳定性、基于厚度的稳定的铁损，并且凹槽形成过程复杂。

对于通过激光辐照形成凹槽的永久磁畴细化方法，不仅在热处理前无法确保磁畴细化效果，而且磁畴细化后磁通密度会变差。

但是，相比于蚀刻法及滚轴法，利用单色光激光束的激光方法在较低的钢板流水线速度(Line Speed)下能够形成相对稳定的凹槽。但是，为了在以高速的流水线速度(LineSpeed)移动的钢板表面上形成凹槽，需要使用高功率的激光，而有关考虑到镜片热稳定性的光学系统设计及基于镜片结构简化的光学系统组成方法还未给出解决方案。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供一种在钢板表面形成凹槽的方法及其装置，不受振荡方式及光束模式的制约，通过激光辐照而在钢板表面形成凹槽，从而无论是否进行热处理，均可改进铁损改善效果，因此可适用于初次再结晶前后的取向电工钢板工艺，能够最大限度地提高铁损改善率。

技术方案

根据本发明的一实施例提供一种在钢板表面形成凹槽的方法，该方法由多个激光振荡器发出的激光束照射到扫描镜，再透过所述扫描镜后照射到所述钢板表面，以在钢板表面通过激光辐照形成钢板厚度的10％以下的凹槽深度，此时2个以上的激光束共用1个扫描镜，从而在20mpm以上的高速的流水线速度(line speed)下使凹槽部的热影响最小化，使得在热处理前(后)具有铁损改善特性。

所述扫描镜可具有激光束射入的4个以上的射入面。

照射到所述扫描镜的激光束在聚光镜聚光之后，可照射到所述钢板表面。

照射到所述扫描镜的激光束射入到2个以下的成形镜之后，经所述成形镜在聚光镜聚光，再照射到所述钢板表面。