非转移弧等离子喷枪流体特性

利用计算机数值模拟技术，采用有限容积方法，针对自制的低功率、内送粉等离子喷涂设备，对其喷枪内部和外部区域等离子体的速度场、温度场以及放电特性进行模拟计算．研究结果表明，采用计算机数值技术能够较准确模拟等离子有关特性，为更加准确模拟和优化喷涂工艺过程打下了基础．     

气体成分对Al2O3-TiO2涂层结构和硬度的影响

为了研究低功率等离子喷涂中工作气体成分对涂层结构和硬度的影响规律,在试验中我们分别使用了氩-氢和氩-氮等离子炬,在输入相同功率(5 kW)的条件下,改变混合气体中氢气与氮气的百分含量,来喷涂Al2O3-TiO2涂层.结果表明,用氩-氮等离子炬喷涂的涂层比较粗糙,相图中层间距较大,气孔较多;而用氩-氢等离子炬喷涂的涂层则比较均匀,层间距比较小,气孔也比较少,涂层比较致密,其硬度明显高于氩-氮等离子炬喷涂的涂层,Hv可以达到1243 kg·mm-2.     

直流非转移弧热等离子体喷枪加热效率分析

利用计算机模拟技术,采用有限容积方法,针对自制的低能耗、高效率内送粉等离子喷涂设备,对喷枪内部影响喷涂热效率的因素进行了分析。研究结果表明通过适当提高进气流量、提高混合气体中的氮气或氢气含量和减少喷枪通道长度,均能提高等离子喷枪热效率。而电流的大小以及喷枪的通道直径对热效率无显著影响。     

小功率等离子体射流的流特性

采用焓探针对小功率(5kW)热喷涂等离子体射流的焓、温度和速度进行了测量和计算。研究了气体成分、流量、电弧电压和电流对等离子流体的焓、温度和速度分布的影响。结果表明,对于单一氩气等离子体,当使用新喷嘴时,增大氩气流量能够使喷嘴内部电弧弧根向出口方向移动,从而增加等离子体射流的焓、温度和速度。对于Ar-N2等离子体,增加气体中氮气的含量,会提高等离子电弧电压,在同样的输入功率下,改变等离子电流和电压对等离子体的焓、温度和速度影响较小。对于Ar-N2等离子体,增加氢气含量会明显地提高等离子射流的速度和热传递。