扫描电子束表面抛光不同倾斜角度的斜面温度场分析.docxVIP

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2025-10-21 发布于浙江
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HotWorkingTechnology2022,Vol.51,No.4扫描电子束表面拋光不同倾斜角度的斜面温度场分析

HotWorkingTechnology2022,Vol.51,No.4

扫描电子束表面拋光不同倾斜角度的斜面温度场分析

魏德强i，郭锦岩夏腾辉2,李新凯1

(1.桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004;2.桂林航天工业学院实践教学部，广西桂林541004)

摘要：为获得综合性能良好的模具产品，研究不同倾斜角度斜面的扫描电子束热拋光技术是非常必要的。利用有限元软件模拟45钢表面扫描电子束抛光的热作用过程，研究其温度场的分布规律。讨论束源功率、工件移动速度和扫描频率等工艺参数对温度场的影响。结果表明：在一定的范围内，最高温度与束源功率之间呈线性正相关。在功率相同的情况下，倾斜角度越大，最大温度梯度和最大温度梯度分量也越低。当功率为540W时，倾斜角度为0°的工件表面最大温度梯度约是倾斜角为5°的工件表面最大温度梯度的1.5倍。随着倾斜角度和工件移动速度的增加，材料表面的最大温度梯度和最大温度梯度％、7、2轴的分量呈现出非线性的降低。不同倾斜角度下，扫描频率过高会导致材料表面的温度梯度以及温度梯度x、：T、2轴分量偏高。

关键词：扫描电子束；抛光；温度场

DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.中图分类号：TG156.95 文献标识码：A 文章编号：1001-3814(2022)04-0100-06

TemperatureFieldAnalysisofInclinedSurfacewithDifferentTiltAnglesofScanningElectronBeamSurfacePolishing

WEIDeqiang1,GUOJinyan1,XIATenghui2,LIXinkai1

(1.FacultyofMechanicalandElectricalEngineering,GuilinUniversityofElectronicTechnology,Guilin541004,China;

2.DepartmentofPracticalTeaching,GuilinUniversityofAerospaceTechnology,Guilin541004,China)

Abstract：Inordertoobtainamoldproductwithgoodcomprehensiveperformance,itisnecessarytostudythescanningelectronbeamthermalpolishingtechnologywithdifferentinclinedanglebevels.Thefiniteelementsoftwarewasusedto

simulatethethermalprocessofscanningelectronbeampolishing45steelsurface,andthedistributionlawoftemperaturefieldwasstudied.Theeffectsofprocessparameterssuchasbeamsourcepower,movingspeedandscanningfrequencyonthetemperaturefieldwerediscussed.Theresultsshowthatthemaximumtemperatureisnonlinearwiththebeamsourcepower.Inthecaseofthesamepower,thelargerthetiltangle,thesmallerthemaximumtemperaturegradientandthemaximumtemperaturegradientx,yandzcomponents.Whenthepoweris540W,themaximumtemperaturegradientoftheslopewithaninclination