ایجاد لایه سوپرآلیاژ بر روی فوم های نیکلی توسط عملیات پاشش گرمایی

نویسندگان

1 صنعتی اصفهان

2 تورنتو کانادا

چکیده

فوم های فلزی دارای حفره های به هم پیوسته به دلیل قابلیت انتقال حرارت و عبور گاز بالا می توانند در مبدل-های حرارتی دمای بالا و راندمان عالی مورد استفاده قرار گیرند به شرطی که لایه های سطحی قرار داده شده بر روی سطوح خارجی فوم به خوبی به فوم متصل شده باشند. در این تحقیق یک پروسه ی جهت ایجاد لایه سطحی بر روی فوم های نیکلی توسط پوشش حرارتی ابداع شد و لایه هایی از جنس سوپرآلیاژ Inconel 625 بر روی سطوح فوم های نیکلی با اندازه های مختلف (10 , 20 , 40 PPI) ایجاد شده است. در این تحقیق فرآیندهای مختلف پوشش دهی حرارتی شامل HVOF و APS و Wire-Arc مورد استفاده قرار گرفته است. میزان نفوذ لایه سطحی پوشش به داخل حفره های فوم در این پروسه قابل کنترل می باشد. زیرساختار پوشش ایجاد شده, چسبندگی و سطح مشترک بین پوشش و فوم مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که لایه های پوششی با دانسیته بالا و بدون داشتن حفره های متصل به سطح به وسیله هر سه روش پاشش حرارتی با موفقیت ایجاد شده است و پوشش های ایجاد شده با HVOFو Wire-Arc دارای چسبندگی بالاتری نسبت به پوشش های ایجادشده به روش APS به خاطر داشتن تخلخل و ترکیبات اکسیدی کمتر می باشند

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Superalloy Skin on Nickel Open-Pore Foam Deposited by Thermal Spray Processes

نویسندگان [English]

  • H. R. Salimijazi 1
  • T. Behzad 1
  • J. Mostaghimi 2
1 Department of Chemical Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, University of Toronto, Canada
چکیده [English]

Open pore metallic foams can be used for high temperature, high performance heat exchanger due to their high gas permeability and heat conductivity provided that skins properly attach to the foam’s struts on the surface. In the current study, a novel process was successfully developed to fill pores on the surface of the foam sheet in order to deposit skin on the foam specimens by thermal spraying. Nickel based superalloy (Inconel 625) skins were deposited on each side of a sheet of nickel metal foam with different pore densities of 10 and 20 pores per inch by high velocity oxy-fuel (HVOF), atmospheric plasma spraying (APS), and twin wire arc spraying to form a sandwich structure. The sandwich structure can be used in high temperature heat exchanger applications. The penetration of the coating materials into the foam struts can be controlled through the filling process before spraying. The microstructure of the skins and the adhesion at the interface between the nickel foam’s struts and skins were characterized. Results showed dense skins with good adhesion to the surfaces of the foam. The foam’s struts were imbedded into the coatings deposited by HVOF more deeply than the coatings deposited by APS and wire arc spraying. Skins deposited by HVOF and wire arc spraying showed higher bending strength than the skin deposited by APS due to lower porosity and oxide content in the coating.

کلیدواژه‌ها [English]

  • thermal spray
  • heat exchangers
  • metallic foams
  • super alloys

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی