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国家自然科学基金(60879018)

作品数:10 被引量:45H指数:5
相关作者:王志平韩志勇陈亚军董允丁昆英更多>>
相关机构:中国民航大学东北大学河北工业大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金更多>>
相关领域:金属学及工艺航空宇航科学技术一般工业技术自动化与计算机技术更多>>

文献类型

  • 10篇中文期刊文章

领域

  • 10篇金属学及工艺
  • 1篇自动化与计算...
  • 1篇航空宇航科学...
  • 1篇一般工业技术

主题

  • 8篇涂层
  • 8篇热障
  • 8篇热障涂层
  • 5篇残余应力
  • 4篇形貌
  • 4篇界面形貌
  • 3篇TGO
  • 2篇等离子
  • 2篇等离子喷涂
  • 2篇数值模拟
  • 2篇喷涂
  • 2篇热循环
  • 2篇热应力
  • 2篇热震
  • 2篇离子喷涂
  • 2篇值模拟
  • 1篇应力
  • 1篇应力影响
  • 1篇有限元
  • 1篇有限元分析

机构

  • 8篇中国民航大学
  • 3篇东北大学
  • 1篇河北工业大学
  • 1篇天津大学

作者

  • 8篇王志平
  • 4篇陈亚军
  • 4篇韩志勇
  • 2篇董允
  • 2篇丁昆英
  • 1篇朱晨
  • 1篇柳士强
  • 1篇贾鹏
  • 1篇李亚娟
  • 1篇丁坤英
  • 1篇林小娉
  • 1篇林晓娉
  • 1篇王立君
  • 1篇刘杨
  • 1篇王欢
  • 1篇张华

传媒

  • 3篇焊接学报
  • 2篇材料热处理学...
  • 1篇河北师范大学...
  • 1篇焊接技术
  • 1篇航空学报
  • 1篇China ...
  • 1篇Journa...

年份

  • 1篇2013
  • 4篇2012
  • 2篇2011
  • 3篇2010
10 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
Effects of supersonic fine particle bombarding on thermal cyclic failure lifetime of thermal barrier coating被引量:1
2010年
Thermal barrier coating ( TBC) consisting of a NiCoCrAlY bond coat ( BC) and a ZrO2-8 wt. % Y2O3 topcoat ( TC) was fabricated on the nickel-base superalloy by air plasma spray ( APS) . The BC was treated by supersonic fine particle bombarding ( SFPB) . Thermal cyclic failure and residual stress in thermally grown oxide ( TGO) scale were studied by SEM with EDS and ruby fluorescence spectroscopy ( RFS) . As shown in the results,after treated by SFPB,thickening of TGO was relatively slow,which reduced the level of growth stress. The TBC with SFPB treatment was still remained well undergoing 350 times of thermal cycle. However,after thermal cycle with the same times,the separation of TC was observed in TBC without SFPB treatment. The residual stress analysis by RFS showed that the residual stress of SFPB-treated TBC increased with the increasing number of thermal cycle. The residual stress of conventional TBC reached a value of 650 MPa at 350 times of cycle and that of SFPB-treated TBC only reached 532 MPa at 400 times of cycle. The BC with SFPB treatment after 400 times of cycle was analyzed by RFS,the high stress value was not observed in local thickened region of TGO. Thermal cycling resistance of TBC can be improved by the SFPB technology.
陈亚军林晓娉王志平王立君纪朝辉董允
关键词:TGOTBC
界面形貌对热障涂层残余应力影响的数值模拟被引量:3
2010年
利用ABAQUS有限元分析软件对热障涂层中的残余应力进行了模拟分析,研究了不同界面微结构及其尺寸(包括圆弧半径、高度)对平行和垂直于界面的残余应力最大值的影响。结果表明,界面形貌结构尺寸与热障涂层中的陶瓷层及粘结层界面残余应力有密切的关系,凹凸不平的界面将会使界面残余应力发生突变,界面形貌的曲率对残余应力的影响较大。这些结论为提高涂层界面结合强度提供了理论支持,也为热障涂层界面的优化提供了指导。
朱晨刘杨陈亚军王志平
关键词:热障涂层残余应力界面形貌数值模拟
超音速火焰喷涂MCrAlY粘结层对热障涂层热震性能的影响被引量:3
2010年
分别采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)和等离子喷涂技术(APS)在高温合金GH99上制备MCrAlY粘结层(BC),对比研究了HVOF和APS喷涂BC对热障涂层(TBC)热震性能的影响。结果表明:APS喷涂BC界面不平整,起伏较大,而HVOF喷涂BC界面较为平整。经200次热循环后,APS喷涂TBC部分陶瓷层(TC)出现剥落,而HVOF喷涂TBC仅出现细小的微裂纹,生成的热生长氧化物(TGO)比较厚。APS喷涂TBC经过350次热循环后,涂层出现大面积剥离现象。而HVOF热障涂层直到热震430次后,才出现涂层剥落现象。拉曼光谱(RFS)残余应力分析表明,HVOF热障涂层残余应力随热循环次数的增加而增大,热震350次后APS热障涂层残余应力为650MPa,而HVOF热障涂层热震400次后其应力值仅为571MPa。可知,HVOF显著地提高了TBC的热震性能。
陈亚军林晓娉王志平王立君董允
关键词:超音速火焰喷涂等离子喷涂热障涂层热循环
TGO均匀生长及典型界面形貌特征对热障涂层残余应力的影响被引量:3
2012年
考虑到热障涂层中陶瓷层/粘结层界面间的热生长氧化物以及粘结层的表面形貌,模拟计算了热障涂层中锥形坑对热生长氧化层与陶瓷层、粘结层界面残余应力分布.计算结果表明,形貌单元尺寸及分布密度对热生长氧化物界面应力有明显的影响,热生长氧化物层与陶瓷层界面的应力大于与粘结层界面的应力,在形貌中心处存在应力集中,并且达到最大值,形貌中心是涂层失效的危险点,其残余应力随着界面形貌单元数量的增加而减小.
韩志勇王欢丁昆英王志平
关键词:热障涂层残余应力界面形貌
热障涂层残余应力的拉曼光谱测量及数值分析被引量:12
2012年
为了研究航空发动机热障涂层(TBCs)制备过程中残余应力的分布问题,采用大气等离子喷涂技术(APS)在镍基高温合金GH99上制备了热障涂层(CoCrAlY粘结层和ZrO2陶瓷面层),对热障涂层进行了100~3 500cm-1激光拉曼光谱扫描,并采用有限元方法计算了与之对应的热障涂层有限元模型应力分布。分析了涂层系统内部轴向残余应力的分布情况并对比分析了激光拉曼光谱频移及有限元计算结果。激光拉曼分析结果表明:轴向陶瓷层内部呈现压应力,在陶瓷层/粘结层界面处应力达到最大值14.8MPa,粘结层内呈现拉应力;数值分析应力变化趋势与激光拉曼测试分析结果相吻合。
韩志勇张华王志平
关键词:热障涂层拉曼光谱拉曼频移数值模拟残余应力
预氧化处理对热障涂层热冲击性能及残余应力的影响被引量:6
2013年
采用等离子喷涂工艺在镍基高温合金基体上制备了热障涂层(底层为MCrA-lY,面层为ZrO2+8%Y2O3),通过控制高真空烧结炉的氧分压对涂层进行预氧化处理,分析了预氧化处理对热障涂层热冲击性能和涂层应力状态的影响.结果表明,预氧化处理提高了粘接层的致密度,涂层组织变得均质化,降低了粘结层由于凸起尖角产生复杂应力的概率;有效干预热生长氧化物(TGO)的生长过程,降低了TGO的生长速度;热障涂层残余应力随热冲击次数的增加而增大,但经过预氧化处理的涂层应力增长幅度较缓慢,经过400次热冲击后的残余应力为492.5 MPa,未经过预氧化处理涂层热冲击350次后应力值为650.1 MPa.
李亚娟董允王志平柳士强
关键词:预氧化处理热障涂层残余应力
Numerical simulation of TBCs residual stresses by the growth of TGO on typical interface morphology
2012年
The effect of TGO ( thermally grown oxide ) growth based on typical interface morphology on residual stresses distribution in thermal barrier coatings was analyzed by ABAQUS software. TGO oxidation kinetics, the relationship between TGO thickness and thermal cycles number, and typical morphology including sinusoid , cone and groove were considered in the calculation process. 13 FEM (finite element method) models with different TGO thickness based on uniform interface morphology were established for analysis. The calculation results show that TCC ( top ceramic coating ) /TGO and TGO/BC (bond coating) interface residual stresses are affected significantly by inter)hce morphology and TGO thickness, both of which increase significantly with TGO growth ; the stress level in TCC/TGO interface is greater than that of TGO/BC interface ; each morphology peak exhibits tensile stress while each valley exhibits compressive stress in TCC/TGO interface; stress concentrates in such locations as each morphology center with sharp angle and the stress reaches the maximal value at the tip of each angle.
韩志勇张华王志平
等离子喷涂热障涂层热震失效过程及残余应力分析被引量:8
2012年
采用等离子喷涂技术在高温合金上制备了热障涂层(粘接层为NiCoCrAlY,陶瓷层为ZrO2-8%Y2O3),利用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(RFS)等试验手段研究了热障涂层热震失效的过程及残余应力大小和分布状态。结果表明:150次热循环后,陶瓷层和热生长氧化物(TGO)生成裂纹,其中陶瓷层的裂纹已扩展至TGO;350次热循环后,出现贯通陶瓷层与金属过渡层的纵向裂纹,涂层局部出现剥离,剥离位置位于TGO与陶瓷层界面;拉曼光谱(RFS)分析结果显示TGO内应力水平分布不均,局部厚大区和凸凹处残余应力较大,是裂纹萌生、扩展的主要部位。
王志平林小娉贾鹏丁坤英
关键词:热障涂层热循环残余应力
热障涂层的三维界面形貌与热应力关系被引量:5
2011年
使用等离子喷涂方法制备出双层热障涂层(粘结层为Ni-Cr-Al-Y,陶瓷层为ZrO2).使用ABAQUS有限元分析软件,采用间接耦合分析的方法,模拟计算了喷涂过程中陶瓷层/粘结层间三维结构椭圆界面的应力场分布,得出了粘结层表面三维椭球形貌单元位置和尺寸与热应力分布之间的关系.模拟结果表明,涂层制备后,椭球形貌单元位置和尺寸对于陶瓷层和粘结层的界面应力影响较为明显,在形貌单元尺寸一定的情况下,涂层边界附近形貌单元的热应力相对较大,是涂层失效的危险单元,单元角点处为各个单元的危险点,当短半轴为20μm时界面危险点应力σyy达到最大值324 MPa.
王志平韩志勇陈亚军丁昆英
关键词:热障涂层热应力界面形貌
热障涂层界面形貌和尺寸对热应力的影响被引量:5
2011年
为了研究航空发动机热障涂层的失效机制,以及涂层界面间的三维形貌对涂层热应力的影响,使用ABAQUS有限元分析软件,计算了陶瓷层/粘结层结合界面间6种三维凹坑和凸起形貌单元形状以及尺寸对界面主应力σyy分布的影响规律.结果表明,形貌单元对界面应力有明显的影响,凹坑形貌界面上应力为压应力,凸起应力为拉应力,在形貌最低和最高处应力最大,尖角处应力相对集中.陶瓷层和粘结层的界面应力随着形貌单元尺寸的变化而发生变化,危险点处应力值随着纵向尺寸的增加而明显增大,曲率变化显著的地方存在着应力集中,曲率越大,应力越大.
韩志勇王志平陈亚军
关键词:热障涂层热应力界面形貌有限元分析
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