激光熔覆颗粒增强复合涂层微观损伤模型.pdf

《激光熔覆颗粒增强复合涂层微观损伤模型.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第4O卷第2期中国激光Vo1．4O。No．22013年2月CHINESEJOURNALOFLASERSFebruary，2013激光熔覆颗粒增强复合涂层微观损伤模型吕君。柴国钟顾盛挺鲍雨梅，浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部／浙江省重点实验室，浙江杭州310014、＼义乌工商职业技术学院，浙江义乌322000／摘要通过结合Gologanu—Ieblond—Devaux(GLD)微观损伤模型与Mori—Tanaka(M—T)均匀化方法，建立颗粒增强复合涂层材料损伤破坏的分析模型。将激光熔覆复合涂层制备过程中产生的微气孔、微裂纹等缺陷作为损伤模型的初始孑L洞，通过数值模

2、拟分析孔洞形状、尺寸、分布、颗粒密度以及颗粒损伤等对复合涂层拉伸应力应变曲线以及断裂韧性的影响。另外，将模型分析与前期的激光熔覆H13一TiC复合涂层单轴拉伸实验进行比较。结果显示，应力应变曲线理论预测与实验结果基本吻合，最大拉伸断裂应变则在一定的误差范围内。关键词激光技术；激光熔覆；复合涂层；初始孔洞；微观损伤模型中圈分类号TB333；TG¨5．5文献标识码Adoi：10．3788／CJL201340．0203003AMicro—DamageModelofLaserCladdingParticleReinforcedCompositeCoatingsLfiJun，。Chai

3、GuozhongGuShengtingBaoYumei1KeyLaboratoryofEofMinistryofEducation&ZhejiangProvince。ZhejiangUniversityofTechnology．Hangzhou，Zhejiang310014，ChinaYiwuIndustrial&CommercialCollege，Yiwu，Zhejiang322000，ChinaAbstractCombiningamicroscopicdamagemodelbasedontheGologanu-·Leblond-Devauxconstitutivebeha

4、viorwithMori．Tanakamean—fieldhomogenizationscheme，aductilefracturemodeliSestablished。whichcandescribedamageprogressoftheparticlereinforcedcompositescoatings．Thenumericalsimulationsofdamagemodelaccountingfortheeffectsofinitialvoidshape，voidsize，voidvolumeandparticledamageontensilebehaviorofl

5、aser—processedcompositecoatingsarecarriedout．Inaddition，thepredictionoftheintegratedhomogenization—damagemodeliscomparedwithexperimentalresultsoflaser—claddingH13一TiCcompositecoatings．TheresultsshowthatthetheoreticalpredictionandexperimentalresultsonuniaxiaItensionstress．straincurvesmatchwe

6、l1，andtheerrorofmaximumfracturestrainiSincertainrange．Keywordslasertechnique；lasercladding；compositescoatings；initialvoids；microscopicdamagemodelOClScodes000．4430：310．4925；310．38401引言内部会发生颗粒断裂、颗粒与基体的界面开裂等各种形式的损伤，如Gu等Ⅲ研究了激光堆焊铜基WC激光熔覆复合涂层中的微孔洞、微裂纹等缺陷增强材料的断裂强度，指出孔洞分布随着WC颗粒是熔覆过程中很容易出现的质量问题。这些缺陷

7、降低了材料的弹性模量、屈服强度，加剧涂层的开裂破的质量分数呈正态分布，然而孔洞含量越高，其断裂强度越小；顾盛挺等Ⅲ研究了激光熔覆H13一TiC复合坏行为卜。另外，复合涂层在受到外载荷作用时，收稿日期：2012-07—24：收到修改稿日期：2012—09—28基金项目：国家自然科学基金(50975259，51105339)资助课题。作者简介：吕君(198O～)，女，博士研究生，主要从事激光熔覆涂层强度分析方面的研究。E—mail：lvjun61258@163．corn导师简介：柴国钟(1957一)，男，博