等离子喷涂和激光重熔涂层对汇流排性能的影响

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利用METCO 3MB高能等离子喷涂设备在铜汇流排表面分别喷涂形成Ni涂层和Cr涂层,随后利用5KW CO<,2>激光器分别对这两种等离子喷涂层进行激光重熔.分析研究了等离子喷涂Ni涂层、Cr涂层和激光重熔Ni涂层、Cr涂层的显微组织、显微硬度、电阻率、接触电阻以及在酸性气体环境下的腐蚀性能.实验结果表明,激光重熔后的涂层克服了等离子喷涂层的层状分布、孔隙组织和机械镶嵌的缺点,得到组织致密且与基体结合良好的熔覆层;等离子喷涂和激光重熔Cr涂层的显微硬度要高于对应条件Ni涂层的显微硬度,但两种处理方法后涂层的平均硬度都明显高于基体硬度;Ni涂层的涂层电阻率要小于Cr涂层的涂层电阻率,而且激光重熔涂层的电阻率都要小于同材料的等离子喷涂层的电阻率;Ni涂层和Cr涂层的接头接触电阻都随应用扭矩的增大而减小,且Ni涂层的接头接触电阻值要小于Cr涂层的对应接头接触电阻值.基于实验数据,该文建立了接头接触电阻与电阻率、涂层硬度、应用扭矩之间的关系式以及接头温升与应用电流、接头接触电阻之间的关系式.同时还对整个铜排的温度场分布进行计算机数值模拟,并通过模拟结果与实验数据之间的对比使其得以验证.利用此计算模型和模拟程序,可以在一定范围内对大电流下铜排接头处的温度进行预测计算.
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