等离子喷涂ZrC基涂层逐道逐层沉积 残余应力模拟与实验验证

• 作者: 牛亚然 王亮 谢玲玲 郑学斌 陈文亮 黄贞益
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 等离子喷涂 ZrC基涂层 有限元模拟 逐道逐层沉积 残余应力
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 768-774
• 页数: 7页
• 分类号: TQ174
• 字数: 3760字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20180450

摘要

采用商用ANSYS14.5软件,依据复合梁增层力学模型,采用逐道逐层累积模型模拟了C/C复合材料表面等离子喷涂ZrC基涂层沉积残余应力的特征,分析了SiC过渡层、第二相(SiC,MoSi2)和涂层厚度对ZrC基涂层残余应力的影响,并进行了实验验证.结果表明,SiC过渡层有效缓解了涂层与基体的热失配应力.涂层体系的应力随着涂层厚度的增加逐渐减小,符合应力松弛和叠加规律.在涂层内部的径向应力以拉应力为主,基体中主要为压应力,且在界面边缘存在压应力集中的极限区域,易使涂层产生裂纹并沿界面扩展.该模拟采用逐道逐层累积的方法更逼近实际喷涂过程,能更准确预测涂层的残余应力.