王晓放
,
李刚
,
殷硕
,
李文亚
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.02.001
当高速粒子喷涂复杂曲面部件时,绝大部分粒子与部件表面将呈一定角度侵切,非垂直入射粒子对涂层形成及特性将产生重要影响.采用有限元数值计算方法,研究冷喷涂材料改性过程中铜粒子与铜基体非垂直碰撞的变形行为.针对单个粒子以相同入射速度不同入射角度的碰撞条件,探讨粒子与基体的结合强度、侵彻深度以及绝热剪切失稳的发生条件.结果表明:有角度碰撞相对于理想垂直碰撞,冷喷涂沉积效果的情况是恶化的,随着入射角度的增大,粒子侵彻深度逐渐减少,粒子与基体的结合强度也逐渐减弱,甚至不会嵌入基体而发生脱离.发生绝热剪切失稳的条件是入射速度的法向分量大于碰撞过程的临界速度.
关键词:
冷喷涂
,
非垂直碰撞
,
绝热剪切失稳
,
数值模拟
王晓放
,
黄钟岳
,
王德真
,
杨凤珍
,
孙涛
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2002.05.010
介绍一种新型材料表面改性技术--冷喷涂技术,即气体在常温下或在有限加热温度下,利用超音速气流将涂层粉末喷射到基板形成保护涂层.相对热喷涂技术而言,其不存在高温氧化、气化、晶化等影响涂层性能的效应出现,具有独到之处.结合工程实际简化建模,并完成气、固两相射流的流场计算结果.定量研究了冷喷涂试验中两相射流流动对涂层效果的影响程度.还对该试验装置进行了锌粉、陶瓷粉的膜制备试验,取得了预期效果.
关键词:
表面改性
,
超音速
,
两相流
,
冷喷涂
王以飞
,
王晓放
,
黄钟岳
,
王德真
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2003.01.009
在冷喷涂材料表面改性技术研究中,喷嘴出口的超音速气流射流流场直接影响喷涂的效果和喷涂质量,故喷嘴出口后射流的流场数值计算分析非常重要.通过对数学模型的工程简化,完成气相射流流场的数值模拟,给出可压缩气体压力、温度和速度分布,根据计算结果,完成对实验的优化设计.
关键词:
冷喷涂
,
可压缩射流
,
数值模拟
丁丽
,
王晓放
,
孙涛
,
陈友义
,
李文亚
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2004.10.009
针对单个粉末粒子以不同速度与基板的相互作用过程进行数值模拟分析.结果表明:冷喷涂过程粉末粒子以一定速度撞击基板,产生瞬间温升、高压,形成半球结合面;冲击速度越大,撞击后粒子与基板的变形程度越大,越容易实现两者的结合,应力与应变过程出现突变是粒子与基板结构结合的关键,变化值越大,结合越牢固.模拟结果与试验结果吻合.
关键词:
冷喷涂技术
,
结合机理
,
数值模拟
,
粒子冲击
殷硕
,
王晓放
材料热处理学报
利用非线性动力分析软件LS-DYNA,对冷喷涂中铜粒子与铜基体的碰撞过程进行了数值分析.研究冷喷涂过程中沉积粒子与被喷涂基体的变形行为.结果表明:使用Lagrange法,当粒子撞击速度过大时,网格的过度畸变会导致计算的终止,其计算结果与实验结果相比有一定差距.而采用Euler法计算得到的铜粒子与铜基体在碰撞结束后的沉积形貌与实验观察吻合很好,表明模拟结果相对于Lagrange法的计算结果更为精确.此外,Euler法能准确的模拟多粒子共同撞击基体的过程,数值计算得到的多粒子涂层内部结构与实验结果也能很好的吻合.
关键词:
冷喷涂
,
数值模拟
,
Euler法
,
多粒子
,
高速冲击
