王引真
,
张永昂
,
孙玉伟
,
冯涛
兵器材料科学与工程
doi:33-1331/TJ.20120305.1112.004
利用计算流体动力学(CFD)模型分析超音速火焰喷涂喷枪内气体流动行为.结果表明:RNGk-ε湍流模型计算出的气体流场波动较大,与实际不符；标准k-e模型和Realizable k-ε模型所模拟计算出的结果更能描述喷枪气体动力学.模拟结果显示:燃烧室中回流区的存在增强了气流的湍流扰动,为改善燃料与助燃气的混合创造了条件；氧气流量变化对喷枪内温度场和压力场分布的影响较速度场更大,流量过大( 0.006kg/s)或过小(0.003 kg/s)造成的震荡剧烈,流量值为0.00388 kg/s较为恰当.
关键词:
HVOF
,
CFD
,
气体流场
,
喷枪
,
数值模拟
孙玉伟
,
赵勇强
,
傅骏雄
,
晏利君
,
王涛
,
李海坤
材料保护
对3PE(3层结构的聚乙烯)防腐蚀层聚乙烯表面进行电晕极化可以提高其粘接强度,为了解其改善机理,采用X射线光电子能谱仪分析3PE防腐蚀层电晕极化后的结构;采用差热扫描量热仪模拟PE表面羧基与环氧的缩合反应.采用热水浸泡研究了电晕极化前后聚乙烯的粘结效果.结果表明:通过电晕极化,聚乙烯表面生成了羧基、羟基等极性官能团,其中C,O,N元素的含量分别(原子分数)为75.8％,20.7％,3.5％,在含O官能团中,COH,C=O,CO(OH)所占比例(原子分数)分别为48.3％,20.8％,30.9％;羧基与环氧160℃开始发生反应,在235℃时可达到反应放热峰值;90℃热水浸泡7d后,未电晕极化聚乙烯的粘结完全失效,环氧涂层出现部分脱落,而电晕极化聚乙烯的粘结强度仍保持7 MPa以上.
关键词:
补口
,
电晕极化
,
聚乙烯
,
化学粘结
,
热水浸泡
,
粘结强度
,
机理
王引真
,
张永昂
,
孙玉伟
,
冯涛
材料热处理学报
运用FLUENT软件,在气体-颗粒两相流基础上,计算了纯氧气、空气、氧-空气联合助燃3种情况下超音速火焰喷涂的燃烧特性.结果表明:纯氧气助燃时燃烧充分,焰流温度高,但氧气质量流量增加对焰流温度影响很小；空气助燃时所用空气流量大,导致燃烧室压力大,故适宜喷涂低熔点、易氧化粉末材料；氧-空气联合助燃时,氧气含量越大,焰流能达到的最高温度越高,但当氧气含量达到一定比例后可完全替代纯氧助燃；助燃气体中氧气含量的不同间接影响燃烧产物成分分布.
关键词:
超音速火焰喷涂
,
助燃条件
,
燃烧特性
,
两相流
张永昂
,
王引真
,
冯涛
,
孙玉伟
材料保护
超音速火焰喷涂喷枪内的气体状态（温度、压力等）直接影响喷涂粒子的加热、加速效果，从而决定涂层质量。为获取喷枪内温度场、压力场及气体质量分数分布，采用finite—Fate化学模型和Realizablek．￡湍流模型进行流体动力学计算。模拟结果显示：O2和C3H8分布直接影响喷枪内燃烧区的位置，从而影响化学能一动能的转变；燃烧室主燃区的位置、大小与温度梯度、燃烧气体成分梯度密切相关；超音速火焰喷涂喷枪内气体压力呈阶梯状分布，所产生的动态压差迫使燃气沿压力梯度传播；燃烧室内高压气体经拉瓦尔管转换，使压降转变为动能。
关键词:
超音速火焰喷涂
,
喷枪
,
温度场
,
压力场
,
数值模拟
王霞
,
孙玉伟
,
罗民全
腐蚀与防护
采用热处理炉对X80管线钢进行200℃回火30 min,通过动电位极化,电化学阻抗谱等技术研究了回火前后X80钢在NaHCO3溶液中的腐蚀电化学行为.结果表明,回火前后X80在NaHCO3溶液中的腐蚀都是阴极控制腐蚀类型,但低温回火后X80钢的自腐蚀电位从回火前的-0.739V降低为-0.877 V(SCE),并且维钝电流也从回火前的5.48μA·cm-2升高到17.82μA·cm-2；电化学阻抗谱测试表明,低温回火后的钝化膜比回火前X80钢钝化膜疏松,这与金相显微镜观察结果相吻合.
关键词:
低温回火
,
电化学行为
,
极化曲线
,
电化学阻抗谱
