高熔點金屬電弧噴涂型殼制備關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、電弧噴涂快速制模技術(shù)是在快速原型的基礎(chǔ)上結(jié)合電弧噴涂技術(shù)而形成的先進(jìn)制造技術(shù)，其中高熔點鋼基模具的制作成為了目前研究的熱點。本文采用理論和實驗相結(jié)合的方法，進(jìn)行高熔點快速模具制作工藝的優(yōu)化研究，成功試制了高熔點金屬汽車引擎蓋模具。
　　實驗分析了噴涂電流、噴涂電壓和送絲電壓對電弧的影響，得到噴涂電流、噴涂電壓和送絲電壓之間的定量關(guān)系，確定了3Cr13噴涂電壓。通過調(diào)節(jié)送絲速度調(diào)節(jié)噴涂電流，對噴涂電流與涂層溫度之間的關(guān)系進(jìn)行定量分析

2、，研究噴涂電流對涂層溫度的影響，初步確定3Cr13噴涂電流。通過模擬和實驗相結(jié)合的方法研究了初始?xì)鈮号c粒徑對射流軸向速度場與溫度場的影響，定量化研究分析射流中高速飛行的粒子速度與溫度的變化過程，分析得到射流速度和溫度的分布云圖。
　　模擬分析了噴涂速度和溫度對涂層應(yīng)力的影響。綜合考慮了熔滴的流體動力和熱傳遞特征，模擬了不同速度下熔滴變形的全過程，得到由噴涂產(chǎn)生的沖擊應(yīng)力分布，并在直觀上得到不同噴涂速度下熔滴的扁平化程度。采用簡化的

3、層狀模型，利用生死單元法得到涂層和基體的熱應(yīng)力分布，通過分析不同的涂層初始溫度下的噴涂應(yīng)力，得到涂層與基體間的溫度差對涂層熱應(yīng)力的影響。通過模擬分析為減小涂層內(nèi)應(yīng)力提出一些合理的建議，并結(jié)合不同噴涂工藝參數(shù)下熔滴速度與溫度的分布結(jié)果為選擇合適的噴涂工藝參數(shù)提供依據(jù)。
　　實驗研究了噴涂距離、基體預(yù)熱溫度與結(jié)合強度的關(guān)系。在不同工藝條件(包括不同的噴涂距離、基體預(yù)熱溫度)下進(jìn)行噴涂實驗，測試涂層與基體的結(jié)合強度，研究不同工藝參數(shù)對結(jié)