鋁合金表面激光熔覆Ni-Cu復(fù)合涂層的研究.pdf

1、本文利用激光熔覆技術(shù)，采用Nd:YAG脈沖激光器對(duì)預(yù)置了Ni-Cu混合粉末的6061鋁合金基體進(jìn)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(dá)到預(yù)期目的，本文采用正交試驗(yàn)對(duì)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(yù)置Ni-Cu混合粉末的鋁合金試樣進(jìn)行激光熔覆處理，得到優(yōu)化的工藝參數(shù)，并使用優(yōu)化的工藝參數(shù)對(duì)Ni-Cu混合粉末的預(yù)置涂層，以及分別添加CeO2、S

2、i、Co的Ni-Cu混合粉末的預(yù)置涂層進(jìn)行激光熔覆試驗(yàn)。利用SEM、XRD、金相分析等多種現(xiàn)代分析手段對(duì)不同成分的熔覆層的微觀組織、物相以及化學(xué)成分進(jìn)行分析；使用顯微硬度計(jì)對(duì)熔覆層的顯微硬度進(jìn)行測試，使用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)熔覆層的磨損性能進(jìn)行測試。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明：在優(yōu)化的工藝參數(shù)下，激光熔覆Ni-Cu復(fù)合涂層得到了與基體具有良好的冶金結(jié)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(dá)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(shù)下，添加CeO2、Si、Co等都對(duì)熔覆層顯微組織產(chǎn)生了影響，其中CeO2使組織細(xì)化，Si和Co使硬質(zhì)顆粒相增多；對(duì)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(dá)到了1076HV，是基體的將近10倍；添加Si元素的相對(duì)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