等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层激光熔化深度的研究

杨元政; 刘志国; 刘正义; 庄育智

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层激光熔化深度的研究

杨元政 , 刘志国 , 刘正义 , 庄育智

文章导航 > 激光技术 > 2000 > 24(5): 312-317

引用本文:

Citation:

等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层激光熔化深度的研究

1.
广东工业大学材料科学与工程系, 广州, 510070;
2.
华南理工大学机械电子工程系, 广州, 510641

作者简介: 杨元政,男,1966年10月出生.博士,副教授.目前主要从事等离子喷涂、激光强化等表面处理技术及纳米材料的制备与开发等科研工作..

基金项目:
国家教委博士点基金;广东省自然科学基金

The depth of laser remelting layer of the plasma sprayed Al2O3 ceramic coatings

Yang Yuanzheng¹,
Liu Zhiguo¹,

1.
Department of Materials Science and Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou, 510070;
2.
Department of Mechanical&Electronic Engineering, South China University of Technology, Guangzhou, 510641

摘要: 采用一维半无限模型和双层板理想接触模型对等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层激光重熔的熔化层厚度进行了计算,并与实验结果进行了比较.激光加热速度和熔区自冷却速度达105℃/s以上,温度梯度达105℃/mm以上;双层板理想接触模型的计算结果比一维半无限模型的结果更接近实验值.涂层设计对熔化层厚度有显著影响,喷有单一陶瓷层的熔化厚度最大,粘结层和过渡层引入之后,熔化层厚度下降,且还随SiO2的含量增加而进一步下降.在具有相同涂层设计时,熔化层厚度随激光能量密度的增大而增大.
- 等离子喷涂 /
- 激光重熔 /
- 涂层设计 /
- 熔化层厚度
Abstract: This paper deals with the calculating of depth o f laser remelting layers in the plasma sprayed Al2O3 ceramic coatings using infinite half space model and ideal contact double slabs model and the comp aring with the experimental results. The heating and cooling rates can reach 105℃/s and the temperature gradient is about 105℃/mm. The values calculated with the latter model are more approximate to the experimental results than thos e wit h the infinite half space model. The coating design has a strong effect on the remelting depth of ceramic coatings. The remelting depth of single ceramic coat ing reaches to the maximum value.The introduction of bond layer and transition l ayer will reduce the remlting depth. Furthermore, the depth will decrease as the content of doped SiO2 in the coating goes up. For the ceramic coatings with t he same design, the depth of laser remelting layer increases with the output ene rgy density of laser.
- plasma spraying /
- laser remelting /
- coating design /
- remelting depth

[1]	Pakula R A,Sigel R.Phys Fluids,1985;28(1):232
[2]	Sigel R,Eidmann K,Lavarenne F et al.Phys Fluids,1990;B2(1):199
[3]	泽尔道维奇п.激波与高温流体动力学现象物理学.北京:科学出版社,1980:147
[4]	Pakula R A.Phys Fluids,1991;B3(1):176
[5]	Buckingham E.Phys Rev,1960;4:345
[6]	Barenblatt G I.Similarity,Self-similarity,and Intermediate Asymptotics.New York:Consultants Bureau,1979
[7]	Meyer-Ter-Vehn J.Phys Lett,1984;104(8):410
[8]	Phipss C R.Appl Phys,1988;64:1083
[9]	Fabbro R.Phys Rev,1982;A26:2289

[1]	张罡 , 武颖娜 , 梁勇 , 冯钟潮 , 巴瑞章 . 激光重熔工艺参数对热障涂层热震性能的影响. 激光技术, 2002, 26(5): 334-337.
[2]	张军营 , 许石民 , 孙登月 , 侯广义 . 轧辊表面激光重熔热障涂层抗热冲击性能研究. 激光技术, 2015, 39(4): 552-556. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.028
[3]	王东生 , 黄因慧 , 田宗军 , 刘志东 , 朱军 . 激光重熔喷射电沉积纳米结构镍涂层性能研究. 激光技术, 2008, 32(3): 231-233,251.
[4]	朱大庆 , 左都罗 , 李适民 . 快速激光重熔的二维瞬态模型. 激光技术, 2003, 27(2): 90-93.
[5]	晁祥瑞 , 黄勇 , 陈子鹏 , 许学虎 , 李文建 , 王宁 , 张志虎 . 激光重熔对In718熔覆层组织与性能的影响. 激光技术, 2023, 47(4): 506-512. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.04.010
[6]	胡增荣 , 童国权 , 陈长军 , 郭华锋 , 周亮 , 徐家乐 . 激光纳米表面工程技术. 激光技术, 2014, 38(6): 764-770. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.009
[7]	王爱华 , 谢长生 , 朱蓓蒂 , 陶曾毅 . 激光技术改善等离子喷涂陶瓷层性质的研究与进展. 激光技术, 1995, 19(2): 124-128.
[8]	张昌春 , 石岩 . 激光熔覆高厚度涂层技术研究现状及发展趋势. 激光技术, 2011, 35(4): 448-452. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.004
[9]	黄海博 , 孙文磊 . Ni60激光熔覆工艺参量对涂层裂纹及厚度的影响. 激光技术, 2021, 45(6): 788-793. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.06.019
[10]	王春明 , 胡伦骥 , 胡席远 . 非穿透激光焊等离子体光信号与熔深的关系. 激光技术, 2006, 30(1): 23-26.
[11]	王志国 , 尹亮 , 林承友 , 宣佳彬 , 叶青 . 双金属层表面等离子体共振传感器灵敏度优化. 激光技术, 2017, 41(3): 328-331. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.005
[12]	艾军 , 李再光 , Popov A K . 激光等离子体辐射诱导气体漂移. 激光技术, 1992, 16(5): 257-261.
[13]	李文煜 , 章海锋 , 刘婷 , 马宇 . 一种波束扫描固态等离子体超表面的设计. 激光技术, 2018, 42(6): 822-826. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.018
[14]	张浩 , 章海锋 , 杨靖 , 刘佳轩 . 一种基于等离子体超材料的吸波器设计. 激光技术, 2018, 42(5): 704-708. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.05.022
[15]	师晨洋 , 高璐 , 甘洋 , 张薛斌 , 张瑾 , 崔洪亮 . 表面等离子体共振海上溢油预警实验装置设计. 激光技术, 2019, 43(6): 815-820. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.06.016
[16]	路飞飞 , 刘三秋 , 刘笑兰 . 激光等离子体中朗缪尔等离激元对离子的加速. 激光技术, 2009, 33(3): 326-328.
[17]	陈传忠 , 王佃刚 , 雷廷权 . 激光熔覆陶瓷及其复合涂层的组织特征. 激光技术, 2001, 25(6): 401-405.
[18]	陈传忠 , 王佃刚 , 张亮 , 雷廷权 . 激光熔覆陶瓷及其复合涂层的材料体系. 激光技术, 2002, 26(2): 123-125128.
[19]	张庆茂 , 何金江 , 刘文今 , 钟敏霖 . 激光熔覆Zr/FeCSiB涂层的组织和性能. 激光技术, 2003, 27(2): 81-84,93.
[20]	赵亚凡 , 陈传忠 . 激光熔覆羟基磷灰石涂层的研究动态. 激光技术, 2006, 30(6): 614-617.

点击查看大图

计量

文章访问数: 2772
HTML全文浏览量: 646
PDF下载量: 410
被引次数: 0

等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层激光熔化深度的研究

作者简介: 杨元政,男,1966年10月出生.博士,副教授.目前主要从事等离子喷涂、激光强化等表面处理技术及纳米材料的制备与开发等科研工作.

1. 广东工业大学材料科学与工程系, 广州, 510070;
2. 华南理工大学机械电子工程系, 广州, 510641

收稿日期: 1999-05-18
录用日期: 1999-11-12
网络出版日期: 2000-09-25

基金项目: 国家教委博士点基金;广东省自然科学基金

关键词:

摘要: 采用一维半无限模型和双层板理想接触模型对等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层激光重熔的熔化层厚度进行了计算,并与实验结果进行了比较.激光加热速度和熔区自冷却速度达105℃/s以上,温度梯度达105℃/mm以上;双层板理想接触模型的计算结果比一维半无限模型的结果更接近实验值.涂层设计对熔化层厚度有显著影响,喷有单一陶瓷层的熔化厚度最大,粘结层和过渡层引入之后,熔化层厚度下降,且还随SiO2的含量增加而进一步下降.在具有相同涂层设计时,熔化层厚度随激光能量密度的增大而增大.