激光熔覆鎳基WC復(fù)合涂層及其在瓦楞輥組合增材制造中的應(yīng)用研究.pdf

1、瓦楞輥在服役過程中，長期受到高載荷、高溫的作用，以及瓦楞原紙中的雜質(zhì)和礦物顆粒的沖擊作用，楞齒部位受到劇烈磨損，最終導(dǎo)致瓦楞輥失效。磨損是瓦楞輥失效的主要形式，提高瓦楞輥的耐磨性是延長其使用壽命的關(guān)鍵。
　　激光組合增材制造技術(shù)是一種新的表面改性方法，該技術(shù)能將不同功能的材料組合在一起，并且能夠形成良好的冶金結(jié)合。為了提高瓦楞輥楞齒的耐磨性，本文設(shè)計(jì)了一種鎳基WC復(fù)合粉末，并研究了激光組合增材制造工藝技術(shù)。
　　鎳基合金粉末

2、具有優(yōu)異的抗氧化性、抗腐蝕能力，與WC之間潤濕性良好。但是鎳基合金涂層不能滿足瓦楞輥高耐磨性的要求，加入了WC顆粒，能顯著提高涂層的耐磨性。
　　本文利用激光熔覆的方法，通過優(yōu)化工藝，在45鋼基體上成功制備了無裂紋鎳基WC復(fù)合涂層，WC質(zhì)量分?jǐn)?shù)可高達(dá)80％。分別通過掃描電鏡（SEM）、能譜分析(EDS)和X射線衍射儀（XRD）分析涂層的截面形貌、元素成分和相結(jié)構(gòu)。分別使用洛氏硬度計(jì)和摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測試涂層的硬度和耐磨性。
　

3、　結(jié)果表明，涂層的顯微組織均勻致密、沒有裂紋，涂層中的WC硬質(zhì)相顆粒分布均勻；在激光熔覆過程中，WC顆粒與鎳基合金發(fā)生反應(yīng)，形成大量的碳化物，對涂層起到彌散強(qiáng)化的作用；WC顆粒與Ni基合金之間形成交互狀的特殊結(jié)構(gòu)，增加了WC顆粒與復(fù)合涂層的結(jié)合性能。復(fù)合涂層中相主要由WC、W2C、γ-Ni和M7C3和M23C6型碳化物組成，這些相可顯著提高涂層的硬度和耐磨性。
　　在制備表面形貌和組織良好的復(fù)合涂層的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了瓦楞輥的激光組合