热喷涂技术
熱噴塗技術
열분도기술
THERMAL SPRAY TECHNOLOGY
2010年
3期
18-23
,共6页
崔崇%胡江%陆冠雄%叶福兴
崔崇%鬍江%陸冠雄%葉福興
최숭%호강%륙관웅%협복흥
HVOF%计算流体力学%WC-Co%数值模拟
HVOF%計算流體力學%WC-Co%數值模擬
HVOF%계산류체역학%WC-Co%수치모의
本文采用FLUENT流体力学数值模拟软件,以自行研发的TJ-9000型喷涂系统为基础,基于有限体积法,根据流体力学建立数学模型,对采用该系统喷涂制备WC-12Co涂层过程中的焰流及粒子流飞行传热过程进行了仿真模拟.TJ-9000型HVOF系统以氧气为助燃气体,丙烷为燃料.氧气与丙烷的总质量流速Q一定时,其质量比n与焰流的温度和速度呈抛物线的变化关系.当Q=16g/s,n=3.0时,焰流温度能达到3000K以上,焰流速度1800m/s左右;并且在自由射流阶段的前半段和靠近基体的位置存在较大的径向焰流速度.研究发现小粒径的粒子温度和速度的变化对焰流都具有很强的跟随性,表现为升得快也降得快.由于焰流的湍流特性和径向速度的存在,粒径小于20μm的粒子会随焰流一起沿径向飞行而不能到达基体.粒径太大则熔化程度太低从而降低涂层的结合强度.本文选用的WC-12Co颗粒的最适宜粒径分布范围为20～40μm.
本文採用FLUENT流體力學數值模擬軟件,以自行研髮的TJ-9000型噴塗繫統為基礎,基于有限體積法,根據流體力學建立數學模型,對採用該繫統噴塗製備WC-12Co塗層過程中的燄流及粒子流飛行傳熱過程進行瞭倣真模擬.TJ-9000型HVOF繫統以氧氣為助燃氣體,丙烷為燃料.氧氣與丙烷的總質量流速Q一定時,其質量比n與燄流的溫度和速度呈拋物線的變化關繫.噹Q=16g/s,n=3.0時,燄流溫度能達到3000K以上,燄流速度1800m/s左右;併且在自由射流階段的前半段和靠近基體的位置存在較大的徑嚮燄流速度.研究髮現小粒徑的粒子溫度和速度的變化對燄流都具有很彊的跟隨性,錶現為升得快也降得快.由于燄流的湍流特性和徑嚮速度的存在,粒徑小于20μm的粒子會隨燄流一起沿徑嚮飛行而不能到達基體.粒徑太大則鎔化程度太低從而降低塗層的結閤彊度.本文選用的WC-12Co顆粒的最適宜粒徑分佈範圍為20～40μm.
본문채용FLUENT류체역학수치모의연건,이자행연발적TJ-9000형분도계통위기출,기우유한체적법,근거류체역학건립수학모형,대채용해계통분도제비WC-12Co도층과정중적염류급입자류비행전열과정진행료방진모의.TJ-9000형HVOF계통이양기위조연기체,병완위연료.양기여병완적총질량류속Q일정시,기질량비n여염류적온도화속도정포물선적변화관계.당Q=16g/s,n=3.0시,염류온도능체도3000K이상,염류속도1800m/s좌우;병차재자유사류계단적전반단화고근기체적위치존재교대적경향염류속도.연구발현소립경적입자온도화속도적변화대염류도구유흔강적근수성,표현위승득쾌야강득쾌.유우염류적단류특성화경향속도적존재,립경소우20μm적입자회수염류일기연경향비행이불능도체기체.립경태대칙용화정도태저종이강저도층적결합강도.본문선용적WC-12Co과립적최괄의립경분포범위위20～40μm.
