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

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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

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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

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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.