机械工程学报

作者：石毅磊, 权银洙, 许海鹰, 王壮, 马文龙, 彭勇

单位：1. 中国航空制造技术研究院高能束流发生器实验室 北京 100024;2. 北京航空航天大学机械工程及自动化学院 北京 100191;3. 中国人民解放军 93160 部队 北京 100076;4. 南京理工大学材料科学与工程学院 南京 210094

关键词：电子束熔丝增材制造,丝束同轴,电子枪结构,CST电磁仿真,注腰位置；

基金：国家自然科学基金(51775527,52075024)、军工双百工艺攻关(JCKY2018205B027)和国防基础科研计划(JCKY2017205A002)资助项目。

丝束同轴电子束熔丝增材制造(C-EBAM)大部分能量作用于丝材可以避免轴侧送丝模式对成形质量所造成的不利影响,为了进一步提高 C-EBAM 的成形精度和成形效率,优化电子束流品质,开展了丝束同轴冷阴极电子枪电子束注腰位置影响因素分析的工作。针对 C-EBAM 电子枪束源等离子阳极透镜结构表征困难,在理论分析电子束注腰空间位置参数的基础上,采用数值模拟与试验分析相结合的方法,研究了阴-阳极电极结构、工作电压、放电气体类型以及气体压力等对束流注腰位置特征参数的影响规律。数值模拟结果表明,阴极球面半径与阳极倾角对束流起静电汇聚能力影响着注腰处电流密度,表现为先增大后减小趋势。试验分析表明,工作电压、放电气体类型以及气体压力影响等离子体电离度与粒子运动速度,改变了注腰空间位置特征参数,即随着工作电压、气体流量增加,电子枪下端面至注腰轴向中心距离、注腰长度分别增大。

来源：2024年第3期

《机械工程学报》期刊编辑部

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