結(jié)晶器銅板表面激光熔覆耐磨涂層的研究.pdf

1、本課題以鉻鋯銅合金為基體，Ni60粉末及WC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％、20%、30%的Ni60+WC混合粉末作為熔覆材料，采用激光熔覆技術(shù)在鉻鋯銅合金表面制備了4種熔覆層：Ni60、Ni60+10%WC、Ni60+20%WC、Ni60+30%WC。首先，以熔覆層平均硬度為指標(biāo)，通過正交試驗優(yōu)化熔覆工藝，然后以優(yōu)化所得工藝參數(shù)制備了這4種單道熔覆層，對所制備的熔覆層測試了硬度，通過SEM、EDS研究分析了熔覆層的微觀組織、元素分布，采用XRD分析

2、了熔覆層的物相組成。最后，采用優(yōu)化的工藝參數(shù)，搭接率30%制備了多道熔覆層，對多道熔覆層進行了硬度測試、磨擦磨損試驗和熱震試驗，研究了多道熔覆層的性能。研究結(jié)果表明，在本課題確定的工藝參數(shù)范圍內(nèi)：
　　對于Ni60、Ni60+30%WC熔覆層，熔覆速度對其平均硬度影響程度最大，其次是激光功率的影響程度較大，而送粉速率的影響程度較小。工藝優(yōu)化后，其平均硬度分別達(dá)到886HV、1113HV。對于Ni60+10%WC、Ni60+20%W

3、C熔覆層，激光功率對其平均硬度影響程度最大，而熔覆速度和送粉速率的影響程度較小。工藝優(yōu)化后，其平均硬度分別達(dá)到了952HV、1072 HV。
　　熔覆層與銅合金基體間發(fā)生了元素擴散，達(dá)到了冶金結(jié)合。Ni60熔覆層物相主要有γ-Ni固溶體、Cr7C3、Cr23C6、CrB、Ni3B，Ni60+WC熔覆層中除了有上述物相外，還有WC相。
　　隨著WC含量的增加，熔覆層平均硬度增大。多道熔覆層的硬度分布趨勢和單道熔覆層大致相同，但

4、是多道熔覆層的硬度值要低于單道的。熔覆層靠近界面處至基體方向，硬度值呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。Ni60多道熔覆層硬度850HV約為銅基體硬度的6.5倍，Ni60+30%WC多道熔覆層硬度1047HV約為銅基體硬度的8.1倍，加入WC硬質(zhì)顆粒后大大提高了熔覆層的硬度。
　　制備的Ni60、Ni60+WC熔覆層耐磨性能優(yōu)異，Ni60熔覆層的磨損失重大約為銅基體的1/3，而Ni60+WC熔覆層的耐磨性能又優(yōu)于單純Ni60熔覆層。在本課題試驗中