针对提高化铝用铸铁坩锅抗融蚀寿命的实际问题，选用价格较低、耐高温、抗融蚀性好的 Ａｌ２Ｏ３陶瓷材料作为坩锅内壁的工作层，采用等离子喷涂技术来提高其抗融蚀性。但由于Ａｌ２Ｏ３陶瓷涂层的致密性差、结合强度及抗热震寿命低等缺点，不适宜化铝坩埚在７２０℃长时间加温，且液铝呈搅拌行为的工作条件下使用。本文在Ａｌ２Ｏ３喷涂粉末中加入１３％ ＴｉＯ２，促使涂层的组织结构发生变化，提高了涂层的结合强度，改善了涂层的致密性，同时有效地提高了涂层的抗铝融蚀性能，大大地延长了坩埚的使用寿命。
应用ANSYS有限元分析软件对穿孔顶头等离子喷涂及冷却过程进行有限元分析。建立模型时,采用厚度方向双层叠加来模拟真实的喷涂及沉积过程,得到了以Al_2O_3为涂层材料,喷涂过程中及冷却后穿孔顶头的温度场和应力场分布。通过该模拟,可以掌握穿孔顶头在等离子喷涂及冷却过程中的温度及应力变化规律,为优化制备穿孔顶头提供参考依据。
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