不同受力状态下镁合金冷喷涂Al-Al_(2)O_(3)复合涂层变形及应力分析

作     者：王金龙 王慧明 李应举 张宏毅 吕晓仁 WANG Jinlong;WANG Huiming;LI Yingju;ZHANG Hongyi;LYU Xiaoren

作者机构：沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 中国科学院金属研究所沈阳110179 沈阳航天三菱汽车发动机制造有限公司沈阳110179 

基　　金：国防科技重点实验室基金(JCKY61420052021) 

出 版 物：《机械工程师》 (Mechanical Engineer)

年 卷 期：2025年第1期

页      码：4-11页

摘      要：为了更深入地研究镁合金冷喷涂Al-αAl_(2)O_(3)复合涂层在不同受力状态下的力学响应,利用ABAQUS有限元软件分别在AZ31B镁合金上构建了Al-Al_(2)O_(3)复合涂层的定点下压模型、拉伸模型和摩擦模型(其中Al_(2)O_(3)质量分数分别为0%、15%、30%、45%),且对于冷喷涂试验中出现的颗粒随机性进行相应的表征,分析了涂层在不同受力状态下的应力分布及其类型,以期获得复合涂层潜在的失效机制及在不同受力(拉伸、压缩、摩擦)状态下应力之间的联系。研究表明:3种不同受力工况下应力集中现象位于Al_(2)O_(3)颗粒的边缘或附近,且应力在靠近曲率半径最小处达到最大值,但不同的受力会导致应力的类型不同。经过摩擦后的涂层最表层的涂层残余应力为拉应力,次表层则为压应力,涂层最下层则为拉应力,且最表层的残余拉应力平均值随着Al_(2)O_(3)含量增多而增大。研究结果可为涂层设计和材料选择提供理论指导,同时也为相关应用领域提供参考依据。

主 题 词：冷喷涂 复合涂层 应力集中 有限元 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

馆 藏 号：203156547...