電弧噴涂過程的數值模擬.pdf

1、電弧噴涂是一種熱噴涂技術。噴涂過程中熔滴顆粒的飛行速度和溫度是影響噴涂涂層成形質量的重要因素。實驗方法研究電弧噴涂過程存在著諸多困難，而數值模擬方法是當前此課題的重要研究手段。 本研究基于雙流體模型，并采用ANSYS/CFD多組分傳輸分析包分別對電弧噴涂時熔滴顆粒的空間飛行速度和溫度分布的基本規(guī)律進行較為詳細的分析；在此基礎上再采用顯式有限元分析軟件LS_DYNA分析熔滴顆粒的沉積變形過程，沉積過程的分析全部采用ALE單元網格算

2、法。 通過改變電弧噴涂絲材材質和壓縮空氣的壓力，本研究對比分析Al、Zn和不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)三種不同絲材下熔滴行為的差異及壓縮氣流壓力對熔滴飛行速度、空間溫度分布及沉積變形過程的影響。 數值模擬結果表明，噴涂同種絲材時，提高壓縮空氣壓力有助于增大顆粒擬流體速度與溫度的空間分布以及顆粒的沉積扁平度；雙相流混合粘度μmix是影響不同絲材噴涂時空間速度分布差異的重要因素。 此外還通過試驗驗證了飛行區(qū)溫度分布