9低铁损残余变形云纹干涉法测量研究.pdf

光学技术990307 光学技术 OPTICAL TECHNOLOGY 1999年 第3期 No.3 1999 用激光加工硅钢片降低铁损残余变形 的云纹干涉法测量研究 谢惠民，邹大庆，李劲东，孙守光，李旭昌，戴福隆，张维 　　摘要：应用双镀层高温高频光栅和云纹干涉法对激光加工硅钢片降低铁损的残余 变形进行了测量研究。分别对采用CO 连续激光和YAG脉冲激光不同参数处理后硅钢 2 片表面的残余变形进行了测量，对双镀层Cr-Cr光栅的制作方法、云纹干涉法测量残余 变形的原理进行了讨论。实验结果表明，硅钢片在激光加工后，试件表面产生负性残 余应变是细化磁畴，降低铁损的直接原因。 　　关键词：高温高频光栅；云纹干涉法；硅钢片，铁损 　　中图分类号：TN247　　　文献标识码：A using laser processing 1 1 2 2 XIE Hui-min, ZOU Da-qing, LI Jin-dong, SUN Shou-guang, 2 1 2 , DAI Fu-long, ZHANG Wei LI Xu-chang 　　Abstract: under YAG and CO 2 was lowered. 　　Key words: 　　一、 引言 　　制造电机、变压器等机电设备必不可少的硅钢其产量与国家发电量的增加成正 比。由于变压器中普遍存在铁损而消耗掉大量电能，鉴于取向硅钢可以降低铁损，从 30年代起，材料学家便开始探索取向硅钢的制作方法。到60年代末，日本材料学家采 file:///E|/qk/gxjs/gxjs99/gxjs9903/990307.htm（第 1／7 页）2010-3-22 20:52:17 光学技术990307 用强化冷轧工艺及抑制剂技术使取向硅钢的(110)［001］结构更加完善，取向偏差已缩 小到3°～3.5°，大大地提高了磁感和降低了铁损。进入80年代以来，出现了应用脉冲 和连续激光加工技术来细化磁畴，降低铁损。但是由于在强激光加工中，常常出现硅 钢片的弯曲破坏。研究此破坏过程，必须对激光辐照硅钢片表面时的试件表面的力学 行为及表面温度进行分析。与此同时，研究降低铁损与激光加工硅钢片的表面力学行 为之间的联系，对降低铁损的机理解释及优化激光加工参数都将提供重要依据。 　　有关激光加工的物理过程及其机理研究，在热物理过程方面的研究已取得了很大 ［3～5］ 进展 。文献［1］曾应用有限元方法对激光加工硅钢片表面的残余应力场进行了 分析，但尚未进行实验验证。针对上述情况，有必要提出新的实验方法对硅钢片激光 加工的力学行为进行测试研究。 　　云纹干涉法是80年代兴起的新型光测技术，它具有高灵敏度、全场性可实测的优 点。随着高温制栅技术日趋成熟，云纹干涉法在高温领域的应用已取得了显著的进 展。 　　本文应用双镀层光刻法制作高温全息光栅，并结合云纹干涉法分别对CO 连续激 2 光和YAG脉冲激光加工后的硅钢片试件的残余变形进行了测量研究。 　　二、测量原理 　　1.制作高温试件栅 　　将30ZH120型硅钢片加工成62mm×30mm的长方形板型试件(厚度为0.4mm)，用水 膜)。镀 砂纸将测试面抛光，直至表面粗糙度达0.08～0.16μm