等离子束表面冶金稀土陶瓷涂层熔池凝固控制与磨擦学研究

针对等离子束表面冶金过程中加热和冷却速度很快，同时熔池的尺寸较小、温度极高且分布不均匀、熔池本身位置又在不断变化难以用实验的方法精确测量这一特点，研究建立等离子束表面冶金熔池反应中能量传输与传质过程模型，通过近距离连续拍摄系统实现对等离子束表面冶金过程中熔池行为的实时观察，对熔池进行定量表征，并结合涂层试样的定量金相法进行验证。具体内容为：通过建模的方法，探索熔体的凝固规律、流动特性，从基于熔体凝固过程的数值计算入手，以凝固理论模型为基础进行凝固组织与缺陷的控制，揭示并优化其关键工艺参数，以期获得理想的组织和最低程度的缺陷、具有高耐磨损性能的稀土陶瓷涂层，从而避免实验工作量大、周期长、结果离散的问题，有效地从微观角度揭示熔体的凝固机理和磨损机理。本项目完成后，将形成关于等离子束表面冶金熔池凝固控制的基础理论和技术成果，为制备高耐磨性能的稀土陶瓷涂层提供可靠的理论依据。