NUMERICAL SIMULATION OF THE PROCESS OF COLD GAS-DYNAMIC SPRAYING OF COMPOSITE POWDER Al–Zn–TiO₂

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Hybrid Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.66310/snnx8421
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This paper presents a numerical simulation of the cold gas-dynamic spraying process of Al-Zn-TiO₂ composite powder onto a steel substrate. Using computational fluid dynamics (CFD) in COMSOL Multiphysics, the characteristics of the gas flow in a de Laval nozzle and the particle dynamics are obtained for various spraying parameters. Optimal conditions are determined: gas pressure of approximately 0.6 MPa, temperature of ~600°C, nozzle-to-substrate distance of 15 mm, spray angle of 90°. At these conditions, particles reach supersonic velocities of approximately 500-600 m/s, sufficient for their deposition on steel. It is shown that increasing gas pressure and temperature facilitates particle acceleration and increases their impact energy, while excessively small or large spraying distances reduce the efficiency of the process. Simulation of the impact interaction of particles with the substrate revealed intense plastic deformation of the powders under optimal parameters, ensuring strong adhesion of the coating to the base. The results of the numerical experiment are consistent with the observed characteristics of dense and adhesion-strong coatings. It has been established that the proposed CFD model can be used as an effective tool for optimizing the parameters of cold gas-dynamic spraying of composite powders.