钎涂感应参数对基体温度场的影响

摘要

重熔处理技术作为提高基体与涂层界面结合强度的方法之一,具有加热速度快、工作环境清洁等优点,但仍存在热影响偏大时造成基体损伤的风险。以感应重熔涂层为研究对象,建立二维有限元传热模型,研究涂层感应重熔过程中的温度场变化规律。以TC11钛合金基体表面感应重熔钛基涂层Ti49Zr49Be为典型材料,研究发现:集肤深度分别为4.0 mm、1.5 mm和0.6mm时,三种集肤深度下涂层熔化界面推移方式均不同,且基体热敏感温度区深度和持续时间随着集肤深度的减小呈现递减趋势;感应重熔功率分别为35 kW、45 kW和55 kW时,发现界面推移方式相同,均为涂层表面、涂层/基体界面处向涂层内部双向推移,且基体热敏感温度区深度和持续时间随加热功率的增加呈现递减的趋势。涂层感应重熔过程传热模型和温度场变化规律研究表明,增大功率、减小集肤深度有助于工程应用中抑制基体热影响。