电弧喷涂锌铝涂层工艺参数优化及性能研究

发布时间：2021-04-13 01:23

　　电弧喷涂技术具有涂层结合强度高、喷涂效率高和经济节能等优点,常用于大型钢结构的防护,在海洋环境或极端恶劣条件下,Zn-Al涂层耐蚀性和耐磨性等方面仍然需要进一步研究。本文通过对电弧喷涂过程模拟分析、设计电弧喷枪结构、优化喷涂工艺参数和研究Zn-Al涂层耐蚀性和耐磨性等性能,从而提高工程和装备的耐久性、安全性和可靠性。首先,采用CFD数值分析方法对电弧喷涂雾化气流场的特征和熔滴在气流中的飞行过程进行研究,分析不同工艺参数对气流和熔滴飞行速度的影响规律。仿真结果表明,气流速度在喷嘴出口处达到最大值,在丝材交点处上下急剧变化,在靠近基体处急剧下降,且基体中心附近的速度为0。熔滴在气流中飞行处于先加速后减速的动态过程,在加速过程中,直径较小和与喷嘴轴线夹角较大处的熔滴在较短的距离内能够加速到最大值。在减速过程中,直径大和与喷嘴轴线夹角较小处的熔滴减速不明显。当喷涂气压变大,气流和熔滴飞行速度越大,喷涂距离在120-180mm范围内有利于熔滴加速并保持高速飞行。然后,通过分析不同丝材交点位置和喷嘴直径比对气流速度的影响规律,对电弧喷枪结构进行优化设计。结果表明,丝材交点离喷嘴出口距离减少至0时,... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

热喷涂原理和各类方法关系图

图1-2 为电弧喷涂原理示意图。图 1-2 电弧喷涂原理示意图Figure 1-2 Schematic diagram of arc spraying principle1.2.2 电弧喷涂技术的特点在热喷涂技术中，电弧喷涂技术与其他热喷涂技术对比具有以下的特点：1、经济节能电弧喷涂是一种非常经济和节能的喷涂技术，电能的价格远低于 O2和 C2H2等气体的价格，使用成本是火焰喷涂的 1/10，设备投资一般不到等离子设备的 1/3[13]。

1-3 喷嘴内气流场（a）速度等值线图；（b）沿喷嘴轴线速度分布曲线 1-3 Flow field in the nozzle (a) gas vlocity contours; (b) gas velocity distaihen集团的 T.Ryoji 等学者[17]采用 CFD数值分析方法和纹理喷嘴出口处的射流的性质，发现丝材在射流中的方向对射流的性质有着重要影响，在两丝相交平面射流比较集中、宽度，在垂直平面射流比较发散。激波在喷嘴出口处迅速形成，衰减，如图 1-4 为不同丝材方向的射流密度等值线图。W.TCFD 数值分析方法研究喷枪结构对射流速度、高速区以及流丝材和导电嘴的存在对射流流动性影响很大，喷嘴喉部直径的距离决定射流高速区的形状、长度以及流场的收敛性。M CFD 数值分析方法研究不同喷嘴结构的流体动力学以及雾发现喷嘴的设计应满足在雾化气流到达喷涂丝材交点之前，形成。雾化压力的变化导致熔滴直径的变化，从而导致涂层


本文编号：3134351