基体预热温度对涂层表面形貌及残余应力影响的数值模拟

• 作者: 刘江南 渠志刚 贺辛亥 邢圆圆 钟鹏
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 模拟 基体预热温度 表面形貌 层片 涂层 残余应力
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 所属期刊栏目: 专题——复合涂层及其制备技术
• 页码范围: 57-64
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.4
• 字数: 4900字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.07.010

摘要

目的 为了更好地研究分析不同的基体预热温度对所制备涂层质量的影响.方法 采用求解热传导和能量方程,运用有限体积FVM法、流体体积跟踪法VOF追踪熔滴自由表面,建立熔滴撞击基体的三维几何模型,模拟了层片形成过程,分析不同基体预热温度对层片表面形貌的影响以及熔滴内部液滴形态变化的过程,在上述基础上,继续模拟第2个熔滴撞击在已凝固层片,从而形成涂层,进一步分析了不同基体预热温度对涂层表面形貌和残余应力的影响规律.结果 随着基体预热温度的提高,沉积物与基体之间的温度梯度减少,有利于熔滴的铺展,铺展时间变长,气体的排放更顺畅,层片中的孔隙率降低,且层片铺展厚度随温度的提高而逐渐降低,而铺展半径逐渐增大,沉积物形貌更接近圆盘状.随着基体预热温度的提高,最终涂层形貌都是边缘厚、中间薄,但涂层中央的致密程度不断提高,且组织中的孔隙量越来越低.结论 基体预热温度需处在一个范围,涂层的残余应力才会有一个最优值,使得涂层与基体有比较好的结合强度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	贺辛亥	西安工程大学机电工程学院	94	315	9.0	12.0
2	刘江南	西安工程大学机电工程学院	22	262	6.0	16.0
3	钟鹏	西安工程大学机电工程学院	12	18	2.0	4.0
4	渠志刚	西安工程大学机电工程学院	10	13	2.0	3.0
5	邢圆圆	西安工程大学机电工程学院	9	10	2.0	2.0