基于Eulerian法计算多颗粒冷喷涂Ti-6Al-4V涂层的孔隙率和残余应力

作者：周愁庭; 马玉娥^*; 李文亚

来源：中国表面工程, 2023, 36(01): 57-66.

• 冷喷涂
• 多颗粒冲击
• Eulerian模型
• 孔隙率
• 残余应力

冷喷涂涂层具有喷涂温度低、沉积效率高和结合强度高等特性，在航空航天等工业领域具有广阔的应用前景，但关于喷涂参数对涂层孔隙率和残余应力影响的研究较少。考虑送粉速度和涂层厚度的影响，建立不同颗粒密度和数量的随机分布颗粒冲击模型，采用Eulerian法模拟TC4(Ti-Al-4V)涂层的孔隙率和残余应力分布规律。结果表明，此方法能够很好地预测颗粒的沉积行为，揭示颗粒的原位夯实致密化效应，获得冷喷涂涂层的孔隙率和残余应力分布规律。颗粒密度减小，孔隙率略有降低；颗粒数量增加，孔隙率减小；当颗粒温度在一定范围（523～823K）时，孔隙率随温度上升呈线性降低。同时，不同颗粒密度和数量的模型获得的残余应力分布规律相似。计算结果可为冷喷涂涂层在航空航天等工业领域中的应用提供理论和数据支持。

• 单位
  西北工业大学; 凝固技术国家重点实验室