液相等离子体电解处理中的温度计算

发布时间：2017-11-28 18:24

  本文关键词：液相等离子体电解处理中的温度计算

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【摘要】：为了研究液相等离子体电解处理过程中工件温度与电参数的关系,分别建立了工件表面温度计算模型和工件内部温度场计算模型。表面温度计算模型中,以工件—气膜—电解液三相体系为研究对象,认为工件表面被一层连续而稳定的等离子体气膜所包围,建立了气膜的热传导方程,采用合适的边界条件,求解得到气膜中的温度分布。并将计算得到的工件表面温度与实验测温结果进行了对比。以表面温度作为边界条件,采用ANSYS对工件内部温度场进行了模拟计算。结果表明,随着电压的增大,工件表面温度不断增加；在气膜热导率是温度的函数,气膜电导率为常数的条件下,理论计算结果与实验结果最为符合；电解液中甲酰胺含量越高,表面温度越低,表面温度—电压曲线的斜率越小；处理面积越大,相同电压下所能达到的表面温度越低；随着工件半径以及表面温度的增加,工件内部的温度梯度越大,表面的热量传递到心部所用的时间越长；浸入深度的增加对工件径向温度分布影响不大。以温度计算模型为基础,采用VisualBasic程序设计语言开发了“液相等离子体处理过程中的温度计算系统”,系统具有良好的人机互动界面,非编程用户使用该软件输入各项参数后可快速得到工件表面温度及内部温度场,从而为适当选择液相等离子体电解处理的工艺参数提供理论依据。对单个放电通道的温度场进行了模拟计算,结果表明,放电通道中心的温度超过104℃,如此高的温度会使通道内物质发生熔化和汽化,从而在放电通道中心形成孔洞,这与渗层表面扫描电镜形貌一致。渗层表层白亮层的形成是由一系列熔化和凝固过程组成。每一个弧光放电过程均存在Fe及其碳氮化合物等物质的瞬态熔化行为和瞬态凝固行为。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4

【参考文献】

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1 李国亮;揭晓华;肖波;罗雯;;液相脉冲放电沉积涂层的温度场模拟及研究[J];表面技术;2012年02期

2 张荣;马颖;郝远;;等离子体电解沉积表面技术及其发展[J];材料导报;2008年S3期

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本文编号：1234923