光纤激光毛化是一种毛化点形貌和分布可控、粗糙度及密度可大范围调整、重复性好、毛化表面性能优良的技术。将该技术应用于轧辊毛化，前景将非常广阔。但是该技术目前还处于起步阶段，很多问题有待研究。在冷轧板轧制过程中，轧辊表面毛化形貌以一定比率复印到板材表面，使板材具有一定的深冲性能和涂镀性能。可见，轧辊毛化表面形貌对板材的工艺性能有着重要的影响。本文针对光纤激光轧辊毛化形貌展开研究，利用兰州理工大学和新冶高科技集团有限公司集成开发的光纤激光毛化柔性机器人系统对9Cr3Mo冷轧辊进行毛化试验。通过工艺试验分析了激光射出头姿态、侧吹气体角度及压力、激光功率对毛化形貌的影响，通过金相试验分析了毛化点显微组织。激光射出头姿态、侧吹气体角度试验，选择轧辊旋转方向上9点、12点和3点位置，使激光射出头垂直作用在轧辊表面，在每个姿态下，保持侧吹气体与激光束夹角60°不变，并以激光束为轴使侧吹气体分别从熔池周围0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°作用于熔池，逐个进行毛化工艺试验。结果表明：激光射出头在轧辊周向12点或3点位置、侧吹气体角度为45°时毛化表面形貌良好，且从粗糙度角度来看，12点位置优于3点位置。激光功率和侧吹气体压力试验，选择激光功率分别为600W、800W的情况下，使侧吹气体压力按照0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa的变换规律依次进行毛化试验。结果表明：一定侧吹气体压力下，激光功率增大，毛化点凸台增大，表面粗糙度增大。并且，侧吹气体压力不宜过大或过小，应在0.3MPa～0.6MPa范围内进行毛化。毛化点金相分析表明：轧辊经光纤激光毛化后，表层组织为细小马氏体和少量残余奥氏体。