在板料成形过程中,板料与模具及界面组成的摩擦副的摩擦行为对模具成形性能具有重要影响。辊弯成形属于典型的带状板料成形,带钢与轧辊表面不同区域的摩擦条件存在差异,因此轧辊表面不同区域的摩擦对成形的影响各不相同。理论上轧辊表面存在最优的摩擦特性分布,能够使摩擦条件有利于带钢成形,提高成形件的质量。本文以焊管轧辊为研究对象,通过数值模拟与试验结合的方法,分析带钢与轧辊表面不同接触区域的摩擦对带钢变形的影响规律。在此基础上,通过激光复合织构技术在轧辊表面不同区域进行微织构主动设计制造,期望降低成形过程中带钢边缘纵向塑性应变,提高带钢边缘变形稳定性,以减小成形“鼓包“的几率。首先,本文对焊管的辊弯成形过程进行了初步的理论分析。在此基础上,利用ABAQUS对焊管的辊弯成形过程进行了模拟仿真,揭示了轧辊表面不同区域的摩擦对带钢变形的影响规律,针对带钢边缘纵向变形过大引起的“褶皱”缺陷,以带钢边缘单元等效塑性应变量为优化对象,利用响应曲面法建立边缘等效塑性应变回归方程。据此,对轧辊表面不同区域摩擦系数进行了优化设计,获得了优化的摩擦系数组合。模拟结果表明边缘等效塑性应变得以降低,验证了轧辊表面摩擦对成形的影响具有区域性,验证了在轧辊表面进行激光复合织构来控制带钢边缘纵向塑性应变的可行性。其次,本文利用长脉宽光纤激光系统在轧辊材料上进行了激光复合织构工艺探究研究。通过激光毛化工艺试验,揭示了激光功率和脉宽对毛化形貌尺寸的影响规律,此外,对毛化点材料的硬度和耐磨性进行了验证,结果表明毛化点区域材料的硬度和耐磨性均显著提高。通过激光微造型工艺试验揭示了激光脉宽和功率两个工艺参数对凹腔直径和深度的影响规律,并在此基础上确定了优化的工艺参数范围。最后,根据摩擦系数优化设计方案,对轧辊主影响区进行激光增摩、耐磨毛化处理和激光减摩微造型,实现了对轧辊表面摩擦特性的主动设计与制造。然后,进行了辊弯成形对比试验,验证了激光复合织构的技术效果,试验结果与模拟大致吻合,边缘纵向塑性变形更加均匀,带钢织构侧相对于未织构侧的残余应力有所减小,带钢成形后边缘直线度也有所提高。试验结果表明在轧辊表面实施激光复合织构,能够优化轧辊表面摩擦特性,有效改善带钢辊弯成形工艺。