高速電弧噴涂過程涂層表面殘余應(yīng)力預(yù)測
本文選題:高速電弧噴涂 + 熱失配應(yīng)力; 參考:《表面技術(shù)》2017年06期
【摘要】:目的提出一種由連續(xù)疊加熱失配應(yīng)力和曲率淬火應(yīng)力組成的新型涂層表面殘余應(yīng)力預(yù)測模型,用于預(yù)測高速電弧噴涂成形過程涂層表面殘余應(yīng)力值。方法基于高速電弧噴涂層逐層疊加成形基本假說,利用力和力矩平衡原理,分別建立了涂層逐層疊加熱失配應(yīng)力模型和淬火應(yīng)力模型,將兩模型組合后,得出噴涂過程涂層表面殘余應(yīng)力數(shù)值模型。結(jié)果通過與X射線衍射儀測得的不同厚度FeAlCrBSiNb涂層表面殘余應(yīng)力值進行比較,發(fā)現(xiàn)噴涂一道次時,涂層表面殘余應(yīng)力值為涂層形成過程中最大表面殘余應(yīng)力值。噴涂層厚度為500μm前后,涂層表面殘余應(yīng)力變化規(guī)律不同,即理論預(yù)測值與實際值隨噴涂厚度的增加先減少,當噴涂厚度沉積至500μm后,理論預(yù)測值趨于有增有降的波動平穩(wěn),而實際測量值在厚度增加至1500μm后逐漸下降。結(jié)論高速電弧噴涂過程涂層表面殘余應(yīng)力預(yù)測模型,可以較為準確地預(yù)測涂層形成過程中表面最大殘余應(yīng)力值和涂層厚度小于500μm時的涂層表面殘余應(yīng)力值,揭示出高速電弧噴涂層實際成形過程表面殘余應(yīng)力的分布規(guī)律,即隨著噴涂層沉積厚度的增加,殘余應(yīng)力先減少而后沉積至500μm后略微增大。
[Abstract]:Aim to propose a new surface residual stress prediction model consisting of continuous superposition of thermal mismatch stress and curvature quenching stress, which can be used to predict the surface residual stress of the coating during high speed arc spraying. Methods based on the basic hypothesis of superposition forming of high speed arc spraying layer by layer, the superposition thermal mismatch stress model and quenching stress model of coating layer by layer were established by using the principle of force and torque balance, and the two models were combined. A numerical model of residual stress on coating surface during spray process is obtained. Results compared with the surface residual stress of FeAlCrBSiNb coating with different thickness measured by X-ray diffractometer, it is found that the residual stress value of coating surface is the maximum residual stress value in the process of coating formation. When the coating thickness is about 500 渭 m, the variation of residual stress on the coating surface is different, that is, the theoretical predicted value and the actual value decrease with the increase of the spraying thickness. When the spray thickness reaches 500 渭 m, the theoretical predicted value tends to fluctuate steadily with increasing and decreasing. However, the measured values decreased gradually when the thickness increased to 1500 渭 m. Conclusion the prediction model of residual stress on coating surface during high speed arc spraying process can accurately predict the maximum residual stress value during coating formation and the residual stress value of coating surface when the coating thickness is less than 500 渭 m. The distribution rule of surface residual stress in the actual forming process of high speed arc spraying coating is revealed, that is, with the increase of coating thickness, the residual stress decreases first and then increases slightly after deposition to 500 渭 m.
【作者單位】: 天地科技股份有限公司;
【基金】:發(fā)展改革委資源節(jié)約和環(huán)境保護項目——資源綜合利用(2111301)~~
【分類號】:TG174.4
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