低碳鋼表面激光熔覆鎳基涂層組織及耐蝕性研究.pdf

1、利用激光熔覆技術(shù)的三種不同工藝,包括熱噴涂預(yù)置涂層+激光重熔、粘接預(yù)置涂層+激光重熔和同步法激光熔覆工藝,在低碳鋼Q235表面制備了鎳基自熔合金涂層。借助光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、X射線衍射儀、顯微硬度計(jì)及電化學(xué)工作站等對(duì)熔覆層的顯微組織、截面成分分布、物相組成、顯微硬度分布特征以及耐蝕性能進(jìn)行了測(cè)定與分析研究,并與氧-乙炔焰噴焊層進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　結(jié)果表明:熔覆層不同位置的凝固特征不同,形成的組織亦不同。熔覆層與基體界面

2、結(jié)合處為平面晶,熔覆層底部及中部多為垂直于結(jié)合面生長(zhǎng)的胞狀晶和樹枝晶,而表層為方向紊亂的自由樹枝晶;自熔覆層底部至表層,其晶粒由粗大逐漸變得細(xì)小。激光熔覆層組織主要由γ-(Ni,Fe)、Ni3B、Cr7C3、CrB等物相組成。自熔覆層至基體,其硬度曲線呈階梯狀分布。腐蝕試驗(yàn)表明,本試驗(yàn)所制備的鎳基合金熔覆層均已達(dá)到2級(jí)耐蝕標(biāo)準(zhǔn),耐蝕性評(píng)價(jià)為良好。通過研究激光熔覆主要工藝參數(shù)(激光功率、掃描速度)對(duì)微觀組織、顯微硬度及耐蝕性的影響,結(jié)果表

3、明:隨著激光功率的增大,晶粒逐漸變得粗大,顯微硬度呈現(xiàn)出先增大后減小的特征,腐蝕速率呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢(shì),即本試驗(yàn)條件下當(dāng)激光功率為2.5kW時(shí)熔覆層耐蝕性能最佳。隨著掃描速度的增大,晶粒得以細(xì)化,熔覆層組織變得致密,硬度性能得到不斷提高,耐蝕性能逐漸提高,即本試驗(yàn)條件下當(dāng)掃描速度為6 mm/s時(shí)熔覆層的組織及性能最優(yōu)。與激光熔覆層不同的是,整個(gè)氧-乙炔焰噴焊層組織基本一致,晶粒生長(zhǎng)無(wú)明顯的方向性,界面結(jié)合處平面晶不連續(xù),熱影響區(qū)較