鎂合金（AZ91D）激光合金化與激光熔覆的研究.pdf

1、本文研究以AZ91D鎂合金為試驗材料,采用低熔點Al-Si共晶合金粉末在鎂合金表面進行同步送粉激光合金化和預置式二步激光熔覆,以期提高鎂合金表面耐蝕性能。同時在鎂合金表面探索性的進行Ni-Cr-B-Si粉末材料的激光改性試驗,研究鎂合金表面高熔點材料激光加工特點與可行性。 研究表明,Al-Si合金化層在固定的激光功率下,隨掃描速度的增加,其熔寬、熔高、熔深呈下降趨勢；在一定的掃描速度下,熔寬和熔深隨激光功率的增加而增加,而熔高卻

2、呈下降趨勢。合金化層組織出α-Mg和Al固溶體基體與彌散分布其間的Mg2Si、Al12Mg17和Al3Mg2金屬間化合物(IMC)相組成。Al-Si合金化層的硬度分布均勻且明顯高于AZ91D母材。Al-Si合金化層相對于AZ91D具有高極化阻力和低腐蝕率。極化腐蝕優(yōu)先發(fā)生于α-Mg和Al固溶體基體中和基體與IMC相的界面部位。對于Al-Si合金材料激光熔覆,熔覆層與鎂合金母材結合方式受激光工藝參數影響明顯。在最佳激光參數范圍內可實現熔覆

3、層和母材的冶金結合,且母材中的鎂對熔覆層底部有極小的稀釋滲透。熔覆層由樹枝晶狀的α-Al和(α-Al+β-Si)共晶基體組織組成。Al-Si熔覆層硬度略高于AZ91D母材。Al-Si熔覆層相對于AZ91D具有高極化阻力和較低的腐蝕率。熔覆層極化腐蝕主要發(fā)生在作為陽極的α-Al枝晶上。鹽霧試驗定性的驗證了陽極極化試驗結果,具有最低腐蝕電流的Al-Si合金化層最耐鹽霧腐蝕。 Ni-Cr-B-Si材料激光合金化改性層組織呈層狀結構,合