基于耦合欧拉-拉格朗日法计算的随机多颗粒冷喷涂Al涂层沉积特性

程清思; 陶玉林; 辛红敏; 谢亚新; 李光平; 李羿含; 崔敏超

doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2026.03.013

材料与冶金学报 ›› 2026, Vol. 25 ›› Issue (03) : 289 -297. DOI: 10.14186/j.cnki.1671-6620.2026.03.013

基于耦合欧拉-拉格朗日法计算的随机多颗粒冷喷涂Al涂层沉积特性

程清思, 陶玉林, 辛红敏, 谢亚新, 李光平, 李羿含, 崔敏超

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摘要

针对U型薄壁铝管基体，开展了冷喷涂Al涂层沉积特性的仿真与实验研究.利用ABAQUS软件建立了基于耦合欧拉-拉格朗日法(CEL)的随机多颗粒撞击模型，并对不同载气压力与温度下Al涂层的微观形貌和孔隙率进行预测；通过实验制备了相应涂层，同时对其微观结构进行观测，以验证仿真结果.结果表明：在载气压力5.1 MPa、载气温度500 K的工艺条件下，Al涂层的性能最优，孔隙率最低(1.78%),抗拉强度最高(47.55 MPa).对比4组工艺参数下的仿真与实验孔隙率结果，发现误差范围为0.64%～0.86%,吻合良好，这表明所建立的随机多颗粒沉积模型具有较高的可靠性，可为管型构件表面冷喷涂工艺的优化提供参考.