超音速火焰噴涂的燃燒特性及噴涂粒子行為的研究.pdf

1、本文采用計(jì)算與試驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)超音速火焰噴涂的燃燒特性及粒子行為對(duì)涂層性能影響進(jìn)行了研究。以計(jì)算流體力學(xué)(CFD)為理論基礎(chǔ),采用商用軟件Fluent,對(duì)不同助燃條件下超音速火焰噴涂(HVOF及HVAF)的燃燒特性、粒子行為進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果表明,焰流的溫度主要由燃?xì)馀c助燃?xì)獾漠?dāng)量比決定,當(dāng)量比越接近理論計(jì)算值,焰流的溫度越高。焰流速度主要由燃?xì)饧爸細(xì)饬髁繘Q定,流量越大,燃燒室的壓力越大,焰流的最高速度越大?？諝庵紩r(shí)焰流的溫度低

2、、速度大,適宜噴涂低熔點(diǎn)、易氧化的粉末材料。氧-空氣聯(lián)合助燃時(shí),隨著助燃?xì)庵醒鯕獗壤脑龃?焰流的溫度越高,氧氣比例高于75％(體積分?jǐn)?shù))以后,焰流溫度和純氧助燃時(shí)無(wú)差別。對(duì)粒子行為的計(jì)算結(jié)果表明,超音速火焰噴涂中粒子行為受焰流特性和自身特性?xún)煞矫娴挠绊?噴涂粒子溫度、速度隨焰流溫度、速度的增大而增大;粒子直徑越小受焰流的影響越明顯,粒子直徑越大受到焰流的加熱、加速效果越小。適宜噴涂的粒子直徑范圍為20μm-401μm。
　　

3、采用CH-2000超音速火焰噴涂系統(tǒng)制備了純氧助燃時(shí)不同粒子行為下的NiCr-25％Cr3C2涂層,并對(duì)涂層性能進(jìn)行了測(cè)試。粒子行為與涂層性能的研究結(jié)果表明,粒子行為對(duì)涂層的性能有著顯著影響。對(duì)溫度一定的粒子(未完全熔融)形成的涂層,碰撞時(shí)速度越大涂層孔隙率越小,并且粒子速度高于一定值以后,由于涂層間沉積機(jī)制改變,粒子速度越高涂層的耐沖蝕性能越好。對(duì)于速度一定的粒子,粒子溫度越高,形成涂層致密性越好,孔隙率越小,并且碰撞時(shí)粒子的溫度會(huì)嚴(yán)