基体表面粗糙度对冷喷涂Ti6Al4V界面结合的数值模拟∗

在冷喷涂过程中,基体的表面粗糙度会影响涂层和基体之间的结合,目前对该问题关注还不够,且存在一定争议。以冷喷涂修复 Ti6Al4V 钛合金(TC4)过程为研究对象,利用有限元模拟手段,建立二维和三维单粒子在不同表面粗糙度基体上的撞击模型。通过分析粒子在撞击到光滑表面、研磨表面和喷砂表面三种情况下界面的温度、等效塑性应变及系统能量的变化,得出以下结论：随着基体表面粗糙度的增加,粒子的等效塑性应变和扁平率逐渐减小。界面温度和等效塑性应变在基体“波峰”处较高,在“波谷”处较低,在高的表面粗糙度下,粒子的塑性变形减弱,反弹趋势增强。研究结果表明,对冷喷涂 TC4 修复过程而言,基体的粗糙化不利于涂层与基体的结合。研究结果可为冷喷涂修复钛合金过程中基体预处理方式的选择提供理论指导。     

冷喷涂中粉末处理及复合技术研究进展

冷喷涂是近年来发展起来的一种固态材料沉积技术,具有沉积温度低、沉积速度大、沉积效率高等特点,在金属材料尤其是温度敏感的金属材料固态喷涂成型方面具有明显优势。冷喷涂中,喷涂粉末的状态（包括形状、尺寸和含氧量等）对整个涂层的影响较大,对冷喷涂粉末进行改性和合理设计显得十分重要。阅读和整理近年来冷喷涂研究领域中喷涂粉末的前处理技术,主要包括粉末预热和热处理以及粉末复合技术,粉末复合技术的主要方法有机械混合法、球磨法、造粒法和包覆法等。总结整理了各种技术的优缺点,可为冷喷涂过程中粉末处理技术的选择提供参考。