等离子熔覆数值模拟研究现状

作     者：朱雪伟 王海斗 刘明 朴钟宇 ZHU Xuewei;WANG Haidou;LIU Ming;PIAO Zhongyu

作者机构：浙江工业大学机械工程学院杭州310023 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 

基　　金：国家自然科学基金(52075542,52130509,52105235) 装备预研重点基金项目(61409230607) 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2023年第37卷第7期

页      码：155-163页

摘      要：等离子熔覆是表面工程热喷涂领域一项有发展前景的技术,具有热输入高、成本低的优势。等离子熔覆工艺研究一般采用经验归纳法确定最佳参数,该过程需要大量实验数据支撑,浪费材料。采用数值模拟优化工艺可以对等离子熔覆中传统观测手段无法监控的现象进行描述,并有效节省实验过程中的材料损耗。近年来,研究者们基于多种不同假定研究了转移电弧稳定、弧根附着、熔池生长及熔覆层堆积过程热分布等的数值模拟,成果斐然,这为进一步优化等离子熔覆枪的枪体设计、工艺参数的确定提供了理论支撑。在目前的国内外研究中,等离子熔覆数值模拟局限于复杂物理场的耦合失真与电磁场模型的编写简化,难以描述转移弧的产生释放过程与基体涂层间的作用机理,这需要进一步探究多物理场耦合、优化数值模拟方法、构建整体熔覆模拟系统。本文总结了等离子熔覆数值模拟的一般过程,分别对等离子熔覆射流特性模拟中能量分布、流场连续、电磁学特性三方面特性的模拟及熔覆层形成过程中熔池及粒子沉积模拟进行归纳,分析了数值模拟研究等离子熔覆工艺所面临的问题并展望其前景,为探索性能更加优良的等离子熔覆工艺提供参考。

主 题 词：等离子熔覆 数值模拟 转移电弧 熔池 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11896/cldb.21040228

馆 藏 号：203120979...