《表1 Ni60粉末的化学成分》

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《Q235钢等离子熔覆的残余应力及变形数值模拟》

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试验材料为Q235钢，其组织为珠光体和铁素体，尺寸为150mm×75 mm×10 mm，试验前对Q235钢表面进行除锈去污处理。由于镍基合金粉末的热膨胀系数、导热性及弹性模量等物理性能与基体材料接近，可减少熔覆过程中的残余应力，且镍基合金粉末相较其他合金粉末性价比高，因此选择Ni60镍基合金（熔化温度为1 040℃，粒度为2～400μm），其成分见表1。试验采用粉末预置的方法，将镍基粉末固定在基体表面，采用水玻璃作为粘结剂，将粉末与粘结剂按一定比例（水玻璃含量为8%～10%）混合为粘稠状后沿图2箭头所示路径扫描，将其均匀涂于基体表面，预制厚度为1mm，宽度为8mm，总长为150mm的熔覆层。在60℃干燥箱中干燥12h后粘结固定试样，使试样表面平整。将预置完成的板材放置在工作台上，将等离子流喷嘴安装在三坐标移动控制系统上。通过三坐标控制器设置喷头原点位置，等离子源功率为13kW，以N2作为工作气体和保护气体，喷距为15 mm，扫描速率为1.5mm/s。