电子束扫描对金属表面温度场的影响

电子束用于金属表面抛光,能有效去除金属表面的微缺陷,提高材料性能,从而延长工件的使用寿命。采用低功耗的赝火花放电装置可产生高频高密度的电子束,用于金属表面处理。然而,入射电子束能量的非均匀分布和扫描过程中工艺参数的不合理选择等会导致金属表面层上的温度场不均匀,进一步可能导致工件中产生残余应力,影响抛光后的表面质量。利用APDL对电子束抛光过程中的工件表面温度场进行了仿真分析。在考虑束源能量不均匀的情况下,分别研究了扫描过程中的束源功率、束斑重叠率和扫描次数三个主要工艺参数对表面温度场的影响,这将有利于获得更优的工艺参数组合,从而获得更好的表面质量和更高的加工效率。

基于双向光斑重叠率调控的耦合激光抛光碳化硅陶瓷的表面质量研究

采用多光束耦合纳秒激光对SiC陶瓷进行抛光试验研究,研究了耦合激光的双向光斑重叠率(δ)和能量密度(ED)对抛光表面质量的影响。使用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪以及拉曼光谱仪等仪器观测表征了SiC陶瓷抛光前后的表面形貌、表面粗糙度、元素分布以及物相变化等。结果表明:随着δ和ED的增加,激光抛光表面出现重铸层,重铸层的拉曼光谱曲线含有Si的特征峰;当耦合激光的δ为75%、ED为4.254 J/cm^(2)、扫描次数为2时,抛光表面粗糙度(Ra)降至0.73μm;当δ和ED过大时,抛光表面易在孔隙附近出现微裂纹,并向周围延伸。