强流脉冲电子束轰击产生表面熔坑的数值模拟研究
来源期刊：材料热处理学报2003年第1期
论文作者：吴爱民 董闯 王晓钢 秦颖 刘悦 邹建新
关键词：强流脉冲电子束(HCPEB); 数值模拟; 熔坑;
摘 要：在纯Al强流脉冲电子束表面改性实验的基础上,通过数值计算方法对其温度场和熔化过程进行了模拟,给出了脉冲半高宽度为0.5μs、能量为3J/cm2电子束轰击铝靶后:熔化深度约为2.5μm,与TEM的观察结果一致,熔化从0.4μs开始到1.6μs结束,最先完全熔化的位置约为1.4μm,亚表层首先熔化并且迅速膨胀(沉积的能量在最大射程的1/3处达到最大值),体积膨胀力大约为275MPa,引起了熔体从亚表层通过表层向外喷发,熔体的喷发速度约为1330m/s,随后表面从内向外经历速率为109K/s的冷却过程,因而使得表面形成类似于火山坑状的"熔坑".验证了SEM和TEM的实验结果.
吴爱民1，董闯1，王晓钢1，秦颖1，刘悦1，邹建新1
(1.大连理工大学三束材料改性国家重点实验室,辽宁,大连,116024)
摘要:在纯Al强流脉冲电子束表面改性实验的基础上,通过数值计算方法对其温度场和熔化过程进行了模拟,给出了脉冲半高宽度为0.5μs、能量为3J/cm2电子束轰击铝靶后:熔化深度约为2.5μm,与TEM的观察结果一致,熔化从0.4μs开始到1.6μs结束,最先完全熔化的位置约为1.4μm,亚表层首先熔化并且迅速膨胀(沉积的能量在最大射程的1/3处达到最大值),体积膨胀力大约为275MPa,引起了熔体从亚表层通过表层向外喷发,熔体的喷发速度约为1330m/s,随后表面从内向外经历速率为109K/s的冷却过程,因而使得表面形成类似于火山坑状的"熔坑".验证了SEM和TEM的实验结果.
关键词:强流脉冲电子束(HCPEB); 数值模拟; 熔坑;
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