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應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件對穿孔頂頭等離子噴涂及冷卻過程進行有限元分析。建立模型時,采用厚度方向雙層疊加來模擬真實的噴涂及沉積過程,得到了以Al_2O_3為涂層材料,噴涂過程中及冷卻后穿孔頂頭的溫度場和應(yīng)力場分布。通過該模擬,可以掌握穿孔頂頭在等離子噴涂及冷卻過程中的溫度及應(yīng)力變化規(guī)律,為優(yōu)化制備穿孔頂頭提供參考依據(jù)。
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以水霧化Fe-W-B球狀合金粉末為原料,在45#鋼基體表面采用等離子噴涂技術(shù)制備Fe-W-B涂層。結(jié)合掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）、能譜（EDS）、顯微硬度計等對Fe-W-B涂層的微觀結(jié)構(gòu)、物相組成、元素分布、力學(xué)性能進行了研究。研究結(jié)果表明,Fe-W-B涂層呈層狀堆疊結(jié)構(gòu),涂層較為致密均勻;涂層物相為α-Fe相,且衍射峰向小角度偏移,各元素分布均勻;涂層結(jié)合強度為23.1 MPa,斷裂類型為涂層層間斷裂;涂層硬度明顯高于45#鋼基體,分布在370-405 HV之間。
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