基于PID 控制的冷噴涂氣體溫度精確控制研究

鄭 悠，方丹丹，高建紅，張金濤，徐小龍，梅軍云，所新坤

(1.寧波工程學院電子與信息工程學院，浙江 寧波 315211；2.寧波智慧城市規劃標準發展研究院，浙江 寧波 315199；3.安徽馬鋼表面技術股份有限公司，安徽 馬鞍山 243000；4.寧波大學機械工程與力學學院，浙江 寧波 315211)

0 前 言

冷噴涂，也稱為冷氣體動力噴涂(CGDS)，是一種固態涂層沉積工藝。它利用高壓和高溫氣體通過特殊設計的德拉瓦噴嘴產生超音速氣流，將顆粒加速撞擊至基體上產生塑性變形，形成涂層[1，2]。經過30 多年的基礎研究，冷噴涂技術已在增材制造和修復再制造等領域孕育出一系列應用，Huang 等[3]利用高壓冷噴涂技術在鈷基高溫合金基體上制備了NiCoCrAlTaY 涂層，結果表明:該涂層致密性良好，即使在高溫下暴露500 h 后，涂層與基材的結合依舊良好，沒有任何開裂和剝落，該涂層可應用于航空發動機和燃氣輪機熱端部件的抗高溫氧化部件。Kim 等[4]研究了冷噴涂技術在鋁合金2024 基體上制備鉻酸鹽轉化膜(CCC)的微觀結構和耐腐蝕性，研究表明，該涂層具有良好的防腐性能。Jahedi 等[5]采用冷噴涂技術制備Ti 合金構件，通過對比其他工藝發現，冷噴涂制備的Ti 合金構件效率高、致密性好、力學性能更優異。傳統的激光增材制造和修復技術，粉末會在沉積前熔化，破壞粉末微觀結構，涂層微觀結構由粉末材料的凝固模式決定。然而，冷噴涂涂層表現出微觀結構的嚴重變形，在某些情況下，再結晶效應可能會產生更細小的等軸晶粒結構，因此被認為是一種新型且優秀的增材制造方法[6]。……