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等离子喷涂熔滴碰撞基体后的扁平行为 西北工业大学焊接教研室(71(072) 西安交通大学焊接研究所(710049) 李京龙 李长久 作者简介 李京龙 男，1964.12月生.〕江苏泰兴人。西北工业大学焊接教研室 党支部书记、副教授、中国焊接学会lVb委员 1985年毕业于西北工业大学焊 接专业 1988年在西北工业大学取得硕士学位，研究方向为热喷涂 199〕年 7 月在西安交通大学取得博士学位，研究方向为热喷涂 发表热喷涂粒子形成机 理、热障涂层、生物功能涂层等相关论文20余篇;热喷涂设备与控制相关论文 to 余篇 「获省部级科技进步三等奖s项、取得专利 l项. 摘 要 采用数值模拟的方法研究了等离子喷涂熔滴碰撞基体后的扁平过程，探讨了熔 r-5 滴作用在基体表面的瞬时碰撞压力分布与变化过程。表明，碰撞压力集中作用在基体表 面直径为熔滴直径2.5倍的区域、在该区域以外，碰撞压力值很小，这将是造成扁平粒子 与基体表面结合不完善的直接原因。 关键词 等离子喷涂、碰撞压力、扁平拉子 1 前 言 等IA子喷涂中，单一喷涂熔iiiAk撞墓体后的扁平过程是一个非常复杂的现象，它在很 大程度上决定r随后形成的扁乎粒子与基体的结合特性。扁平粒子之间以及扁平粒子与 基体之间的结合是不完善的，通常只占整个粒子面积的20一30%`’一’宜，但影响结合率的因 素至今尚不清楚。对于熔滴和基体的相互作用，Madejski首先建立了扁乎率与雷诺数的 关系，即Madcjski模),i)lt,随后的大量研究Z要集中在对Madejski模型的修正上;57;而 熔滴碰撞基体后作用T基体表面的碰撞压力对于粒子与基体的有效作用及相互问的结合 具有很大的影响，但到日前为止很少有报肾_木文采用数值模拟的方法，研究了熔A碰撞 基体的扁平过程，和不同条件下的熔滴的碰撞压力的分布和变化过程，探讨了熔滴在变形 中与基体表面的相互作用机理，为进一步探人研究粒子与基体的相互作用和结合机理奠 定理论基础 2 计算万法 对干熔滴碰撞甚体后的扁平过程的计算，采用r联立求解粘性不可压缩流体动力学 方程来进行，它们是质量守恒方程和动呈守恒方程(Navier一Stocke、方程): VV二() 及 v +C av`、(、·:)、=一」一;。、卫: of p 一 p 113 一 U ﹄ 式中、V为矢量速度，p为标量压力，T为 户 ︸ 己 甲=0