冷喷涂铝涂层

厚涂不增变形

该涂层通过模拟与实验结合，展示了多颗粒连续撞击下基体残余应力峰值逐渐降低、变形增量递减的特性，为冷喷涂厚涂层的工艺设计提供了依据。

杨夏炜 · Haiyu, Xu · Su, Yu · Tingxi, Meng · Xiaoxia, Chai · Guo, Zhenguo · 马铁军 · Yin, Shuo · 李文亚

Journal of Materials Research and Technology 2024

参数信息

最大残余压应力深度

5.19 μm

基体最大残余压应力

438.14 MPa

撞击后基体最大残余压应力

279.30 MPa

残余应力开始消失深度

100 μm

残余应力基本消失深度

300 μm

技术优势

厚涂层应力可控

随着涂层厚度增加，基体变形的增量逐渐减小，因此可以在不显著增加基体变形的前提下增厚涂层。

多颗粒撞击应力峰值不升反降

连续多颗粒模型中，基体最大残余压应力由438.14 MPa降至279.30 MPa，且表面应力逐渐均匀化，有利于涂层稳定。

应用场景

• 冷喷涂涂层：用于厚涂层应力预测与工艺优化，避免涂层过厚导致基体变形失控。
• 金属基复合材料：为金属基复合材料表面涂层的应力分布提供模拟依据。
• 航空航天维修：指导修复层厚度的选择，确保修复后残余应力可控。
• 表面强化：通过调控撞击颗粒数优化表面残余压应力，提升抗疲劳性能。