冷喷涂技术的研究进展

冷喷涂是基于空气动力学原理的一种新型喷涂技术.它是利用低温(一般低于600℃)超音速气体射流加速喷涂粒子,使粒子不熔化,以固态形式与基体发生塑性碰撞而实现涂层沉积.相比于热喷涂技术,冷喷涂可以避免材料在喷涂过程中发生过热、氧化、晶粒长大等现象,适用于非晶、纳米晶涂层的制备.介绍了冷喷涂技术的原理、特点、沉积机制和工艺参数,总结了冷喷涂纳米涂层的研究进展.     

颗粒材料特性对冷喷涂撞击行为影响的模拟研究

采用有限元数值计算方法研究了冷喷涂过程中Cu,Al及Ni合金和Ti合金颗粒与Cu基板的碰撞变形行为,探讨了颗粒的材料特性对其碰撞基板后的变形行为和结合行为的影响.结果表明,与基板相比,有效塑性极限大于衬底的金属颗粒易发生绝热剪切失稳,此时,基板不发生失稳,并释放积攒的变形能,使颗粒发生回弹现象.有效塑性极限小于衬底的金属颗粒不发生绝热剪切失稳,其积攒的变形能在碰撞后期释放,促进了基板的失稳.     

Effect of material properties of cold-sprayed particles on its impacting behavior

采用有限元数值计算方法研究了冷喷涂过程中Cu, Al及Ni合金和Ti合金颗粒与Cu基板的碰撞变形行为, 探讨了颗粒的材料特性对其碰撞基板后的变形行为和结合行为的影响. 结果表明, 与基板相比,有效塑性极限大于衬底的金属颗粒易发生绝热剪切失稳, 此时, 基板不发生失稳, 并释放积攒的变形能,使颗粒发生回弹现象. 有效塑性极限小于衬底的金属颗粒不发生绝热剪切失稳, 其积攒的变形能在碰撞后期释放, 促进了基板的失稳.