张佳茹
- 作品数：5 被引量：22H指数：2
- 供职机构：江西理工大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江西省自然科学基金江西省教育厅科技计划项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺电子电信更多>>
- 扫描速度对激光重熔金属陶瓷涂层温度场的影响被引量：2
- 2017年
- 为了确定不同扫描速度对激光重熔金属陶瓷涂层温度场的影响,采用超音速等离子喷涂工艺制备Fe40+Ni60+35WC金属陶瓷涂层;利用ANSYS软件对不同扫描速度下激光重熔过程中的温度场进行动态模拟,分析激光重熔过程温度场加热冷却的规律;通过实验确定不同扫描速度的激光重熔金属陶瓷涂层温度场。结果表明:激光重熔是一个急热骤冷的过程,其光斑中心前侧温度梯度大于后侧温度梯度,因此激光扫描速度会对重熔层温度场的分布特征影响显著;当扫描速度较低时,加热时间、能量的吸收及熔池的深度将增加,导致稀释率上升,而当扫描速度过高时,材料内部的热量不足,使得涂层中难熔相不能充分融化,从而出现未熔颗粒残留并产生气孔,导致孔洞和裂纹的增加,因此应选择合适的扫描速度。通过对重熔层温度的实验检测和分析,验证了温度场模型的可靠性与准确性。
- 赵运才何文张佳茹
- 关键词：激光重熔金属陶瓷涂层温度场
- 激光重熔对Ni/WC涂层组织结构的改善机制研究被引量：2
- 2017年
- 为了进一步探讨激光重熔等离子喷涂金属陶瓷涂层的组织与性能。本文通过等离子喷涂设备在45钢表面上制备了Ni/WC金属陶瓷涂层,再进行激光重熔处理,然后利用SEM、XRD、Photoshop软件及显微硬度测试仪等分析测试手段研究了该涂层在激光重熔前后的组织性能变化。结果表明:激光重熔前涂层为典型的层状结构,基体与涂层的结合面为机械结合,涂层内有大量未熔WC颗粒,且XRD检测其高温作用使得喷涂颗粒发生分解,分解出的C元素与其他元素发生反应生成新的化合物,丰富了涂层的硬质相;激光重熔后涂层中颗粒细化,分布均匀且能消除涂层中大部分孔隙和WC团聚。WC再次发生分解,生成新的硬质相,与周围的Ni形成"软基相+硬质点"的组合分布,基体与涂层的结合方式由机械结合转变为冶金结合。孔隙率由7.02%降到了3.08%,显微硬度也相应提高,且涂层显微硬度比基体高了255HV。
- 何文赵运才张佳茹
- 关键词：等离子喷涂激光重熔金属陶瓷涂层孔隙率显微组织
- 激光功率对激光重熔金属陶瓷涂层温度场的影响
- 2019年
- 为了确定不同功率对激光重熔金属陶瓷涂层温度场的影响,针对超音速等离子喷涂工艺制备的Fe40+Ni60+35WC金属陶瓷涂层,建立了三维瞬态温度场模型,分析激光重熔过程温度场加热冷却的规律,然后通过实验确定了激光重熔金属陶瓷涂层的温度场。结果表明:光斑中心的温度最高。在同一时刻,随着激光功率的增加,光斑中心的最高温度也线性增加;在同一节点,激光功率与峰值温度成正比;不同时刻下的温度场,光斑中心前侧温度梯度大于后侧温度梯度。在此重熔涂层工艺系统中,当激光功率为2.5 kW,扫描速度为800 mm/min,光斑直径为6 mm时,可得到与基体冶金结合较好的高质量涂层。
- 赵运才何文张佳茹
- 关键词：激光重熔金属陶瓷涂层激光功率温度场
- 基于划痕实验激光重熔Ni基WC金属陶瓷涂层强度分析被引量：5
- 2017年
- 目的进一步提高以45#钢为基体的等离子喷涂Ni基WC金属陶瓷涂层综合性能。方法采用不同激光重熔工艺参数对涂层进行处理,通过划痕实验测定涂层的内聚强度和与基体的结合强度,前者由划痕实验中的锥形投影面积确定,内聚强度与锥形投影面积成反比,后者根据划痕仪反馈数据临界载荷L_c确定。结果 300 W激光重熔后,涂层锥形投影面积A为101,小于重熔前的276,即涂层内聚强度提高。激光重熔后的临界载荷L_c为68 N,大于重熔前的45 N,涂层与基体的结合强度增大。300、800、1200 W激光功率下,涂层锥形投影面积分别为101.6、56.7、198.0,临界强度分别为68、77、41 N。激光功率达到1500 W时,涂层脱落。即本试验数据中,激光功率为800 W时,涂层的内聚强度和结合强度最佳。结论激光重熔等离子喷涂Ni-WC金属陶瓷涂层后,涂层内聚强度和结合强度都有显著提高。不同的激光参数对涂层的性能有很大差别,适当的参数范围可达到理想效果,若激光功率参数取值过大,涂层产生的残余应力大于内聚力时会导致涂层脱落,反而降低涂层性能。
- 赵运才张佳茹林翔
- 关键词：激光重熔
- 基于ANSYS生死单元法的多层等离子喷涂体系仿真被引量：13
- 2017年
- 根据等离子喷涂的特点,采用ANSYS有限元软件中的单元生死法,建立多层等离子喷涂涂层体系直接热力耦合有限元模型。对等离子喷涂Ni/WC涂层每一层的温度场和应力场进行了分析。结果表明:随着沉积层的增多,涂层温度升高,至喷涂最外层时温度最高,可能会造成涂层表面烧损;喷涂端面热量积累多,对减小残余应力不利;涂层与基体结合面多次反复经历迅速升温降温,容易造成应力集中。基体与涂层的结合界面是残余应力高度集中区,其残余应力值大于涂层外表面的值;残应余力的最大值是径向拉伸应力;较低的冷却速率和冷却系数可减少残余应力的分布。
- 赵运才张佳茹何文
- 关键词：等离子喷涂生死单元
