约束电爆喷涂方法及机理研究

发布时间：2024-03-13 23:45

　　电爆喷涂是基于对电爆炸现象的研究认识,发展出的一种材料表面改性、维修及制造的新方法。它利用储能电容脉冲放电产生的高密度电流对喷涂材料进行阻性加热,使之液化、膨胀最终发生爆炸,产生的高温高速粒子随冲击波喷射到待喷涂基材表面形成涂层。其瞬间高功率脉冲加热喷涂材料的方式,使喷涂过程中的能量输出易于控制,可选用不同熔点的导电材料进行喷涂。是一种极具工程应用价值的喷涂技术。但从目前的研究来看,电爆涂层的质量以及喷涂效率均无法满足实际生产要求,该方法仍处于实验室研究阶段。为此,本研究致力于将电爆喷涂方法向实际应用不断推进,提出了约束电爆喷涂的新方法,并开发了能对不同形式喷涂材料(丝、粉、箔)进行高效喷涂的多功能约束电爆喷涂装置。利用该装置对约束电爆喷涂过程中所涉及的主要科学问题进行了系统研究。首先,揭示了约束电爆喷涂粒子的约束调控机制,这是约束电爆喷涂方法的核心内容。采用在约束腔内开槽的方式,实现对喷涂粒子的约束调控,通过改变约束腔的约束参数(约束结构、约束深度和约束宽度)以及电爆能量密度(57¹52J/mm³)进行系列喷涂实验。发现在选用的敞开式、收敛...

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1热喷涂基本过程

热喷涂技术概述1热喷涂技术的特点与发展热喷涂是主要的表面工程技术，在设备、零件的技术改造和维护方面发作用[1-3]。从原理上来说，如图1.1所示，热喷涂是利用火焰、电弧、等热源，对喷涂材料加热使其发生软化乃至熔化，在加速气体的共同作用的喷涂粒子“流”与待喷涂基体发生不断碰撞....

图1.2电爆喷涂电路原理图

图1.2电爆喷涂电路原理图1.2.2电爆喷涂的特点电爆喷涂与传统热喷涂方法相比具备自身的优势和特点。电爆喷涂的热源来自于大电流对喷涂材料的欧姆加热，动力源则基于喷涂材料自身受热膨胀、爆炸后产生的冲击波力学效应，其热源是产生动力源的基础。这意味着喷涂粒子温度和速度的变化具有明....

图1.3各种热喷涂方法喷涂粒子速度对比

可达2000-5000m/s，其涂层具有爆炸层与基体的冶金结合，通过多次叠层喷涂可控制涂层热喷涂方法喷涂粒子速度对比[58]。喷涂粒子的动力源是通过加热喷涂材料爆炸后所产生加速系统，喷涂系统成本较传统热喷涂方法低。另外通过欧姆加热的形式直接转化而来，具有较高的能及人体的污染和伤....

图1.4自由式电爆喷涂基本原理

涂试验方法很简单，将喷涂材料（通常是金属丝器的电能通过高压放电开关施加在喷涂材料上使的制备。喷涂时，材料一般置于管/孔的中心线获得内壁涂层，基本原理如图1.4所示。很多实法验证了其实际效果。二十世纪70年代，日本学者T.Suhara等就对自领域进行了研究及阐述。发现....

本文编号：3927748