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針對提高化鋁用鑄鐵坩鍋抗融蝕壽命的實際問題，選用價格較低、耐高溫、抗融蝕性好的 Ａｌ２Ｏ３陶瓷材料作為坩鍋內(nèi)壁的工作層，采用等離子噴涂技術(shù)來提高其抗融蝕性。但由于Ａｌ２Ｏ３陶瓷涂層的致密性差、結(jié)合強度及抗熱震壽命低等缺點，不適宜化鋁坩堝在７２０℃長時間加溫，且液鋁呈攪拌行為的工作條件下使用。本文在Ａｌ２Ｏ３噴涂粉末中加入１３％ ＴｉＯ２，促使涂層的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，提高了涂層的結(jié)合強度，改善了涂層的致密性，同時有效地提高了涂層的抗鋁融蝕性能，大大地延長了坩堝的使用壽命。
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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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