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硅钢片降低铁损的激光加工研究

李劲东  
【摘要】:本文首先从近代铁磁畴理论出发,对激光加工降低硅钢片铁损进行了简化理论分析,确定了激光加工的主要工艺参数。在此基础上,通过一系列的实验和测试,以及通过传热和力学分析,证实了无论采用脉冲激光加工,还是连续激光加工,都能实现既降低铁损5%以上,又能防止表面涂层绝缘性破坏和弯曲破坏,研究还表明,在确保激光加工降低铁损效果的前提下,在脉冲激光加工时加热时间过短是造成表面涂层绝缘性破坏的主要原因,采用连续激光加工时加热时间过长是造成弯曲破坏的主要原因,所以可行的加热时间应在10~(-6)s~10~(-3)s的范围内。 本文对硅钢片的激光加工中的传热过程和力学过程进行了理论分析,并导得了双层材料的二维轴对称脉冲激光加热、连续激光移动热源加热以及调Q激光一维加热问题的解析解。在此基础上,建立了能反映整个激光加工过程的主要物理特征的热弹性应力、热弹塑性应力以及残余应力的简化模型。 此外,本文还探讨了脉冲激光加热中的非付里叶导热过程,同时,导出了一维双层材料、二维单层材料的非付里叶导热问题的解析解。从而解释了脉冲激光加工中出现的涂层破坏和位错深度过大的异常现象。


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