等离子喷涂过程基体温度场分布的数值模拟

摘要：

等离子喷涂的热源温度高,涂层成形区域温度梯度大、热量累积快,涂层中常存在较大的残余应力.研究通过数值模拟并辅以必要的试验测试研究了等离子喷涂过程基体表面热量累积行为:建立了二维静态喷枪加热模型,研究了在不同喷涂距离时基体表面温度场分布规律;建立了移动热源加热模型,研究了在不同喷枪移动速度和扫描遍数时基体热量累积规律.结果 表明:在静态喷枪加热作用下,基体温度场呈中间高两端低的对称分布状态;随着喷涂距离减小,基体表面最高温度与平均温度显著升高,温度梯度变化明显,高温区域半径显著增大.在动态喷枪加热过程中,基体左右边界热量累积现象明显,且喷枪移动速度越快,基体表面热量累积越少,温度分布梯度越小;随着喷枪扫描遍数的增加,基体中心区域温度呈波浪式上升,温度增长幅度逐渐变小.

关键词：热量累积、温度分布、等离子喷涂、数值模拟

所属期刊栏目：32

分类号：TG174.442(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51675531,51535011;北京市自然科学基金3172038

在线出版日期：2019-09-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：98-108