告讯http://www,cqvip.com Vol.19 No.1 张济山等，雾化沉积成形过程中沉积体内的凝固过程（Ⅱ， *29* 沉积表面温度的影响 1.1表面换热系数h的影响 根据式(1)和表】给出的典型工艺参数、可以确定表面换热系数的取值范围，但在此范围 以外，无法建立合理的喷射沉积成形条件，因而可假设不同的沉积速度R和雾化锥温度 Iy·计算沉积表面温度.其结果如图】所示.可见在喷射成形温度范围内(T~Ty).表面 温度随表面换热系数的增加呈直线降低，它表明要维持一定的沉积表面温度，必须选择适当 的表面冷却方式（包括气体类型、流量和速度等）：要得到较低的表面温度，必须保持较强的冷 却（增加表面换热系数） (a) (b) 900 =900K 900 Tony-900 K 880K 850K 850 850叶 R=50 mm/min 800 ■■ R=20 mm/min 750F 800 50 mm/min 100 mm/min 700 750 0200 6001000 1400 02006001000 1400 hgJ·(m2s·℃) hgJ·(n2·8·℃)l 图1表面换热系数与沉积表面温度的关系()沉积速率变化：(b)雾化锥温度变化) 12雾化锥温度Tpag的影响 工艺参数对沉积表面温度（即对沉积体的质量）有明显影响，见图2，可见，以往采用控制 到达沉积表面时的雾化锥的热力学状态来控制沉积坯件质量的设想似乎有些不妥.因为由图 (a)950 (b)950 液相线温度(T) 液相线温度) 100 900F 900 R=100 mm/min R=50 mm/min 50 mm/min 500 20 mm/min 850 850 1000 h/Jm3·s·Cy 850- 共晶温度(T! 800 共品温度(T) 750 h,=500m·5·℃) 750 840 860880900920 820840860880900920 Too,(K T.mmK 图2雾化锥温度变化对沉积表面温度的影响()表面换热温度变化：b,沉积速率变化) 2可知，即使对相同的雾化锥温度（对应相同的雾化锥热力学状态），工艺条件的变化也可以 使沉积体表面温度发生明显变化，沉积体内的凝固过程及最终的显微组织将取决于表面温 度、而它同沉积体内的温度分布直接相关，所以，应当用沉积体表面温度来表征沉积凝固过 程，即使对相同的雾化锥温度，加强冷却或降低沉积速率均使沉积表面温度降低，在极端条件VolI9No1 张济 山等 ．雾化沉积歧形过 程中沉积体 内的凝 固过程 (Ⅱ1 ·29· 沉积 表面 温度 的 影 响 1．1 表 面换 热 系 数 h 的影 响 根 据式 (11和 表 l给 出 的典 型工 艺参 数 ，可 以确 定表 面 换热 系 数的 取值 范 围 ，但 在 此 范 围 以外 ，无 法 建 立 合 理 的喷 射 沉 积 成 形 条 件 ，因 而 可假 设 不 同 的沉 积 速 度 和雾 化 锥 温 度 ， 计 算 沉积 表 面温 度 ，其 结 果如 图 l所 示 ．可 见在 喷射 成 形 温 度 范围 内 ( ～ )，表 面 温度随表面换热系数 的增加呈直线降低 ．它表 明要维持 一定的沉积表面温度，必须选择适 当 的表 面冷却 方式 (包 括气 体 类 型 ，流 量 和速 度等 )：要 得 到较 低 的表 面温 度 ，必须 保 持较 强 的冷 却 (增 加表 面换 热 系数 )． hs／J·(m ·s’℃ ) ^g，J·(m ·s·℃)‘‘ 图 1表面换热系数与沉积 表面温度的关系 ((a)沉积速率变化 ；(h)雾化 锥温度变化) 1．2 雾化锥温度 的影响 工 艺参数对沉积表面温度 (即对沉积体的质量)有明显影响，见圉 2．可见，以往采用控制 到达沉积表面时的雾化锥 的热力学状态来控制沉积坯件质量 的设想似乎有些不妥 ．因为由圉 ，K ／K 图 2雾化锥温 度变化 对沉积表面温度 的影 响 ((a)表面换 热温 度变化；(b)沉积 速率 变化 ) 2可知，即使对相同的雾化锥温度 (对应相同 的雾 化锥热 力学状态)，工艺条件的变化 电可 使 沉 积 体 表 面温 度 发生 明 变 化 ．沉 积体 内的凝 固过 程 及 最 终 的 显微 组 织 将 取 决 于 表 面温 度 而 它 同沉 积 体 内 的温 度分 布直 接 相 关 ，所 以，应 当用 沉积 体 表 面 温度 来 表 征 沉 积 凝 固过 程 ．即使对相 同的雾化锥温度 ，加强冷却或降低沉积速率均使沉积表面温度降低，在极端条件 维普资讯 http://www.cqvip.com