鋁合金表面激光熔覆Ni-Cu復合涂層的研究.pdf

1、本文利用激光熔覆技術，采用Nd:YAG脈沖激光器對預置了Ni-Cu混合粉末的6061鋁合金基體進行激光表面熔覆處理，期望原位生成鋁鎳銅金屬間化合物，從而提高6061鋁合金表面的耐磨性和硬度。
　　為了達到預期目的，本文采用正交試驗對不同搭接率、不同電流、不同脈寬、不同速度以及不同厚度的預置Ni-Cu混合粉末的鋁合金試樣進行激光熔覆處理，得到優(yōu)化的工藝參數，并使用優(yōu)化的工藝參數對Ni-Cu混合粉末的預置涂層，以及分別添加CeO2、S

2、i、Co的Ni-Cu混合粉末的預置涂層進行激光熔覆試驗。利用SEM、XRD、金相分析等多種現代分析手段對不同成分的熔覆層的微觀組織、物相以及化學成分進行分析；使用顯微硬度計對熔覆層的顯微硬度進行測試，使用摩擦磨損試驗機對熔覆層的磨損性能進行測試。
　　試驗結果表明：在優(yōu)化的工藝參數下，激光熔覆Ni-Cu復合涂層得到了與基體具有良好的冶金結合的熔覆層，由Al-Ni金屬間化合物為主的致密的顯微組織；熔覆層的平均硬度最大達到了480HV

3、，是基體的四倍多；耐磨性能為基體的1.937倍。在優(yōu)化的工藝參數下，添加CeO2、Si、Co等都對熔覆層顯微組織產生了影響，其中CeO2使組織細化，Si和Co使硬質顆粒相增多；對熔覆層的硬度和磨損性能均有了較大提高，其中Si元素的影響效果最為明顯，添加Si元素的Ni-Cu熔覆層的平均硬度最大達到了1076HV，是基體的將近10倍；添加Si元素的相對耐磨性最高為鋁基體的3.274倍。熔覆層的磨損主要以磨料磨損為主，基體的磨損主要以粘著磨損