脉冲电子束照射下材料表面熔化深度的数值解析

根据温度场热传导基本方程，建立用于脉冲电子束加工的有限元模型，提出一种脉冲电子束对材料表面熔化深度进行数值解析的方法。采用均匀体热源的热加载方式，对电子束熔化材料表面后的温度场进行数值解析，分析不同加速电压、电子束能量密度以及能量均匀性对材料熔化深度的影响，归纳了能量均匀度0.9~1.0、能量密度2~17J/cm2、加速电压25~50kV情况下材料表面熔化深度曲线，得到了表面熔化层深的变化规律，为电子束对模具表面精密光整加工提供了理论依据。