Morphology Features and Magnetic Properties of Micro-ablating Oriented Silicon Steel by Nanosecond Laser

 Chen Zongwang , Zhang Jian , YangLin , Wu Laixin , Liu Wenwen,  Morphology Features and Magnetic Properties of Micro-ablating Oriented Silicon Steel by Nanosecond Laser, China Surface  Engineering, 2019,32(03):11-20.

Abstract

In order to effectively reduce the loss of oriented silicon steel and improve its electromagnetic properties, the oriented silicon steel was scribed by the infrared nanosecond laser. The Ablation Morphology And surface quality of silicon steel with typical process parameters were studied by 3D confocal microscopy, scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy.  The  iron loss meter was used to measure the electromagnetic properties of oriented silicon steel After laser Scribing With Different parameters, Such as iron loss, electromagnetic properties and dynamic hysteresis loop. The Variation behavior, law and hysteresis property of electromagnetic properties before and after scribing were compared andanalyzed. The results show that the iron loss, permeability, coercivity and residual magnetic flux density of silicon steel areobviously improved after laser scribing. The improvement of iron loss is manifested under high magnetic induction. The improvement of permeability is reflected in thelow  magnetic field intensity. The Loop characteristic was optimized. When the scanning  Speed is 800 mm/s And The pulse EnergyIs 0.25 mJ, The scribe Boundary is close to regular “wavy line”, and the high surface quality of the scribe is shown. The iron loss decreases by 11.6%, and the residual magnetic flux density decreases by 12.8%. After the scribe, the relative magnetic permeability obviously increases by 5.7% to 15.16%, and the maximum is 2.598×10⁴ .The coupling relationship between the laser frequency and the scanning speed is an important factor affecting the shape of the notch boundary and the effect of magnetic domain refinement.