国家重点基础研究发展计划(613112-K3)
- 作品数：4 被引量：22H指数：3
- 相关作者：韩志海魏正英谭超刘伯林胡福胜更多>>
- 相关机构：西安交通大学装甲兵工程学院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺理学更多>>
- 内送粉超音速等离子喷涂颗粒飞行状态分析被引量：4
- 2014年
- 针对超音速等离子喷涂过程中飞行颗粒与气流相互作用过程难以从实验获得的问题,采用数值计算方法,对以内送粉形式加入的原料颗粒的飞行状态进行跟踪分析,并利用SprayWatch-2i仪对飞行颗粒进行在线监测.计算得到了粒子的动力学和热力学行为以及撞击基体前的速度和温度分布,发现颗粒在喷涂距离为80～i00 mm的速度和温度最大,这与实验收集到的此范围内单个颗粒的形态相符,可选择此范围为最佳喷涂距离.通过分析韦伯数以及小直径颗粒的速度分布得出,在内送粉超音速等离子喷涂过程中,颗粒在喷枪内部和近出口位置会发生破碎细化和雾化,这与实验观测的结果一致.该计算及分析结果可为颗粒在射流中的传热传质研究提供参考,为获得高质量涂层提供理论依据.
- 谭超魏正英魏培刘伯林付丽倩韩志海
- 关键词：等离子喷涂超音速
- 普通大气等离子喷涂过程的数值分析被引量：3
- 2013年
- 根据普通大气等离子喷涂的喷枪尺寸和喷枪结构沿轴线对称的特点,建立了包含阴、阳固体电极的扇形计算区,用于分析等离子体的流动特性。运用非局域热平衡方法对电子和重粒子的温度区别对待,并且考虑了等离子气体在喷枪内的电离与复合反应,得出了普通等离子喷涂在纯氩和氩氢混合气氛中的等离子气流温度、速度场分布,以及喷枪喉部尺寸变化对气流的影响。模拟结果表明:在加入氢气之后,喷涂温度、气体电离度和内部气流速度均显著提高;随喉部直径减小等离子气流速度不断提高,最后达到超声速水平,而温度则随着喉部直径的减小而降低,在喉部直径减小到一定程度后温度的变化趋缓。
- 胡福胜魏正英谭超赵丽娟刘伯林韩志海
- 关键词：等离子喷涂温度场速度场
- 超音速等离子喷涂制备细密柱晶结构热障涂层研究进展被引量：17
- 2011年
- 本文介绍了最新开发的超音速大气等离子喷涂(SAPS)技术制备细密柱晶结构热障涂层系统(SAPS-TBCs)的一些研究进展。由于SAPS喷涂15～45μm粒径的8YSZ氧化锆球形粉末在等离子射流中飞行速度约为400-450m/s,是普通大气等离子(APS:130～220m/s)2～3倍,可方便制备出体积分数达80%以上的薄片状细密柱晶结构TBC涂层,柱晶轴向长度可方便地控制在2～5μm,孔隙率可根据需要在1%～12%范围内调变。研究表明,这种结构的8YSZ-TBC涂层试样1100℃淬水热震循环可达400周次以上,比相应APS-TBC涂层热震性能(小于150周次)高2～3倍;涂层结合强度从APS-TBC的30MPa左右提高到SAPS-TBC的50MPa左右;一个有趣的现象是APS-TBC的隔热效果随着温度和热循环周次的增加而下降,而SAPS-TBC的隔热效果反而升高;对全包覆涂层试样进行的1100℃、1000小时高温氧化实验表明,除了SAPS陶瓷面层更为细密、更多晶界对O-2扩散起了较好的阻挡作用外,SAPS制备MCrAlY更为精细、纯净的底层合金组织也对TGO的氧化行为起了有益的作用,导致SAPS-TBC的TGO形态和动力学行为优于APS-TBC。此外,SAPS与APS一样,可在自然空间条件下采用相对简单、一气呵成的一步法工艺流程制备热障涂层,充分发挥其灵活方便、工艺稳定、低成本、高效率的生产优势,突显良好的产业化前景。
- 韩志海王海军白宇丁春华徐滨士
- 关键词：超音速等离子喷涂热障涂层热震隔热
- 等离子喷涂过程数值计算与实验研究
- 2014年
- 应用流体控制方程、传热传质方程、粒子输运方程、Maxwell电磁场方程建立多场耦合数学模型,研究普通等离子喷枪内外的流场特性.计算中考虑等离子气体的电离与复合反应,以及非局域热平衡效应,在此基础上,采用新的三维模型分析气流中粉末颗粒的速度和温度分布,并与DPV2000诊断系统测量值进行对比,结果显示二者的相对误差小于10%.分析结果表明：颗粒的速度和温度在喷涂距离70～90mm范围内同时达到最大,可选择此范围为最佳喷涂距离.颗粒的加热加速行为研究为其最终的沉积和扁平化奠定了基础,对工艺参数优化和喷枪结构优化提供理论指导.
- 谭超魏正英胡福胜李本强韩志海
- 关键词：等离子喷涂
