穩(wěn)態(tài)磁場輔助激光熔注WC涂層的組織與性能研究.pdf

1、激光熔注技術(shù)是一種有效制備金屬復(fù)合基材料的方法，該技術(shù)利用激光束在金屬表面形成熔池，同時(shí)將增強(qiáng)顆粒直接注入到熔池中，從而制備出性能優(yōu)異的復(fù)合材料涂層。本文通過在激光熔注過程中添加穩(wěn)態(tài)磁場，在316L不銹鋼基體上熔注WC顆粒，研究穩(wěn)態(tài)磁場對激光熔注WC涂層組織與性能的影響。
　　本文先對不同激光工藝參數(shù)對激光熔注涂層的影響進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同的激光功率、掃描速度和送粉量對熔注涂層的形貌和顆粒含量均有影響。在工藝研究的基礎(chǔ)上，選擇合適的

2、工藝參數(shù)進(jìn)行不同磁場強(qiáng)度下的激光熔注試驗(yàn)。利用金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、能譜儀(EDS)等手段對激光熔注WC涂層組織結(jié)構(gòu)及物相組成進(jìn)行觀察與分析，采用自動維氏硬度計(jì)、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測試涂層的顯微硬度、摩擦磨損性能。
　　研究表明，穩(wěn)態(tài)磁場對熔池流動具有抑制作用，進(jìn)而影響WC顆粒在涂層中的分布情況。當(dāng)磁場強(qiáng)度達(dá)到1.4T時(shí)，WC顆粒集中分布在熔注涂層表面。熔注涂層物相主要由γ(Fe-Ni)

3、固溶體、WC、W2C和M6C(Fe3W3C，F(xiàn)e4W2C)組成。在組織形貌上，未添加穩(wěn)態(tài)磁場的熔注涂層的上部與下部均存在大量的柱狀晶和魚骨狀組織。而添加穩(wěn)態(tài)磁場的涂層上部組織較為均勻，僅存在十分細(xì)小的共晶組織;熔池的下部無WC顆粒存在，組織主要為γ相枝晶。
　　在穩(wěn)態(tài)磁場輔助制備多道搭接涂層發(fā)現(xiàn)，搭接區(qū)域WC顆粒含量較未搭接區(qū)域的多，搭接區(qū)域的組織與未搭接區(qū)域的組織差異較大。同時(shí)對熔注涂層的性能進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)未添加穩(wěn)態(tài)磁場的熔注涂