等离子数字化熔射成形SOFC核心部件PEN及复阻抗分析

采用等离子熔射与机器人数字化成形技术相结合的方法制备SOFC瓦楞式核心部件PEN。基于交流复阻抗技术对制备的复合电极的电导率进行分析,并与流延法和等离子熔射结合制备的试样对比;采用经典的Arrhenius公式对试样电导率与温度的关系进行定量分析。结果表明,两种工艺制备的试样的电导率均随温度的升高而增大,呈现出明显的NTC效应;与流延和等离子熔射复合的方法相比,等离子数字化熔射成形工艺因为其连续喷涂成形的特点,可以大幅度降低界面接触电阻,提高试样的电导率。

复杂零件等离子熔积无模成形的温度场模拟

提出高斯—双椭球复合热源和辐射—对流综合边界模型以考虑等离子热源及热边界。为提高计算效率、再现等离子熔积“增材制造”全过程,采用了动态网格自适应技术和“生死单元”。基于ANSYS开发了复杂零件参数化设计和优化成形的APDL高效计算程序,实现了高能束三维瞬态温度场的模拟,并用试验进行了验证。计算和试验结果表明,采取对称跳跃扫描路径及适当的热输入和冷却工艺,能有效改善零件的温度场和增强焊道的自由伸缩能力,从而有利于降低拉应力和热裂倾向。