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基体表面粗糙度对HVOF粒子沉积行为的影响
被引量：
1
1
作者
查柏林
贾旭东
+4 位作者
王金金
石易昂
苏庆东
曹晓恬
许可俊
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期233-242,共10页
目的研究超音速火焰喷涂时,45^(#)碳钢基体表面粗糙度对WC-12Co粒子在其表面的沉积变形行为的影响。方法基于Johnson-Cook塑性材料模型与Thermal Isotropy-Phase-Change热材料模型,采用LS-DYNA进行建模分析。结果不同45^(#)碳钢基体表...
目的研究超音速火焰喷涂时,45^(#)碳钢基体表面粗糙度对WC-12Co粒子在其表面的沉积变形行为的影响。方法基于Johnson-Cook塑性材料模型与Thermal Isotropy-Phase-Change热材料模型,采用LS-DYNA进行建模分析。结果不同45^(#)碳钢基体表面粗糙度下,WC-12Co粒子的沉积行为存在明显差异,波峰高度与波谷深度的差异造成粒子不同程度的不规则变形。当基体表面粗糙度Ra=10.26μm时,粒子沉积位置不同将引起粒子最终沉积形貌不同,但粒子的冲击均引起波峰偏移变形,且粒子不同程度地填充弥补波谷。粒子沉积过程中,粒子中下部与粒子先接触基体处的屈服应力、等效塑性应变与温升均高于粒子顶部以及粒子后接触基体处。Ra=0μm时,粒子等效塑性程度最大,等于2.03,此时粒子温度峰值最高为1562 K,粒子-基体结合界面局部区域屈服应力迅速下降为0,但基体变形程度较低,二者结合面积有限,粒子-基体结合强度较弱。Ra=5.34μm时,粒子的屈服应力在非理想平面状态下最为稳定,且等效塑性应变与温升幅度最大,分别为1.83以及1496 K。结论理想表面状态下,粒子屈服应力、等效塑性应变以及温度变化最佳,但粒子-基体结合面积较低,并不利于粒子沉积。非理想表面状态下,一定程度增加Ra,可促进粒子塑性变形,提升粒子温度,增大结合面积,降低粒子屈服应力,但粒子沉积形貌相比理想表面沉积形貌更加多样复杂。此外,过度增加Ra将引起波峰变形偏移,消耗大量粒子动能,粒子主要用于填充弥补波谷,等效塑性变形程度与温升幅度下降,屈服应力增加,不利于粒子沉积。
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关键词
超音速火焰喷涂
粒子沉积
45^(#)碳钢
基体表面粗糙度
等效塑性变形
屈服应力
粒子温度
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职称材料
题名
基体表面粗糙度对HVOF粒子沉积行为的影响
被引量：
1
1
作者
查柏林
贾旭东
王金金
石易昂
苏庆东
曹晓恬
许可俊
机构
火箭军工程大学
火箭军装备部装备项目管理中心
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期233-242,共10页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(52003296)
陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2020JQ-488)
+1 种基金
陕西省重点实验室基金(2019SZS-09)
火箭军工程大学导弹工程学院青年基金(2019DYQNJJ-004)。
文摘
目的研究超音速火焰喷涂时,45^(#)碳钢基体表面粗糙度对WC-12Co粒子在其表面的沉积变形行为的影响。方法基于Johnson-Cook塑性材料模型与Thermal Isotropy-Phase-Change热材料模型,采用LS-DYNA进行建模分析。结果不同45^(#)碳钢基体表面粗糙度下,WC-12Co粒子的沉积行为存在明显差异,波峰高度与波谷深度的差异造成粒子不同程度的不规则变形。当基体表面粗糙度Ra=10.26μm时,粒子沉积位置不同将引起粒子最终沉积形貌不同,但粒子的冲击均引起波峰偏移变形,且粒子不同程度地填充弥补波谷。粒子沉积过程中,粒子中下部与粒子先接触基体处的屈服应力、等效塑性应变与温升均高于粒子顶部以及粒子后接触基体处。Ra=0μm时,粒子等效塑性程度最大,等于2.03,此时粒子温度峰值最高为1562 K,粒子-基体结合界面局部区域屈服应力迅速下降为0,但基体变形程度较低,二者结合面积有限,粒子-基体结合强度较弱。Ra=5.34μm时,粒子的屈服应力在非理想平面状态下最为稳定,且等效塑性应变与温升幅度最大,分别为1.83以及1496 K。结论理想表面状态下,粒子屈服应力、等效塑性应变以及温度变化最佳,但粒子-基体结合面积较低,并不利于粒子沉积。非理想表面状态下,一定程度增加Ra,可促进粒子塑性变形,提升粒子温度,增大结合面积,降低粒子屈服应力,但粒子沉积形貌相比理想表面沉积形貌更加多样复杂。此外,过度增加Ra将引起波峰变形偏移,消耗大量粒子动能,粒子主要用于填充弥补波谷,等效塑性变形程度与温升幅度下降,屈服应力增加,不利于粒子沉积。
关键词
超音速火焰喷涂
粒子沉积
45^(#)碳钢
基体表面粗糙度
等效塑性变形
屈服应力
粒子温度
Keywords
high velocity oxy fuel
particle deposition
45^(#)carbon steel
surface roughness
equivalent plastic deformation
yield stress
particle temperature
分类号
TG174.4 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基体表面粗糙度对HVOF粒子沉积行为的影响
查柏林
贾旭东
王金金
石易昂
苏庆东
曹晓恬
许可俊
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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