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
李文亚
,
李长久
,
王豫跃
,
杨冠军
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.03.012
采用有限元数值计算方法研究了冷喷涂过程中Cu粒子与Cu基体的碰撞变形行为,探讨了粒子速度、温度对其碰撞基体后的变形行为、界面温度变化与粒子和基体的接触面积的影响.结果表明,随粒子碰撞速度的增加,粒子扁平率与碰撞界面温度增加、接触面积增大.证实了存在使碰撞界面发生绝热剪切失稳变形的临界速度,该速度与粒子沉积的临界速度一致.当粒子速度大于产生绝热剪切失稳变形的临界速度时,粒子的变形扁平率显著增加,且界面温度与有效接触界面面积也显著增加;随碰撞前粒子温度的增加,碰撞界面的温度也显著增加.高达粒子材料熔点的界面温度与有效接触面积的显著增加,将有助于粒子与基体之间冶金结合的形成.
关键词:
冷喷涂
,
数值模拟
,
Cu粒子
,
高速碰撞
,
绝热剪切失稳
章华兵
,
张俊宝
,
单爱党
,
吴建生
,
宋洪伟
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.08.008
利用SEM对冷喷涂工艺中不同气体温度下Ni粒子碰撞Cu合金基板后的结合及变形形貌进行了表征.结果表明,随着气体温度的升高,粒子扁平率呈渐缓趋势增加,射流面积增大,粒子的结合率提高.变形粒子内存在剪切失稳薄层、强塑性变形区和低塑性变形区等3个变形程度不同的区域.粒子与基板的结合质量主要受剪切失稳薄层控制,而变形后粒子的形状主要受塑性变形区控制.证实了绝热剪切失稳是Ni粒子与Cu合金基板结合的主要机制.
关键词:
Ni粒子
,
冷喷涂
,
气体温度
,
结合行为
,
绝热剪切失稳
周香林
,
苏贤涌
,
CUI Hua
,
崔华
,
郭辉华
,
巫湘坤
,
张济山
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.11.002
采用有限元数值计算方法研究了冷喷涂过程中Cu,Al及Ni合金和Ti合金颗粒与Cu基板的碰撞变形行为,探讨了颗粒的材料特性对其碰撞基板后的变形行为和结合行为的影响.结果表明,与基板相比,有效塑性极限大于衬底的金属颗粒易发生绝热剪切失稳,此时,基板不发生失稳,并释放积攒的变形能,使颗粒发生回弹现象.有效塑性极限小于衬底的金属颗粒不发生绝热剪切失稳,其积攒的变形能在碰撞后期释放,促进了基板的失稳.
关键词:
冷喷涂
,
数值模拟
,
绝热剪切失稳
,
有效塑性极限
周香林
,
苏贤涌
,
崔华
,
郭辉华
,
巫湘坤
,
张济山
金属学报
采用有限元数值计算方法研究了冷喷涂过程中Cu, Al及Ni合金和Ti合金颗粒与Cu基板的碰撞变形行为, 探讨了颗粒的材料特性对其碰撞基板后的变形行为和结合行为的影响. 结果表明, 与基板相比,有效塑性极限大于衬底的金属颗粒易发生绝热剪切失稳, 此时, 基板不发生失稳, 并释放积攒的变形能,使颗粒发生回弹现象. 有效塑性极限小于衬底的金属颗粒不发生绝热剪切失稳, 其积攒的变形能在碰撞后期释放, 促进了基板的失稳.
关键词:
冷喷涂
,
null
,
null
