飽和鹽水環(huán)境下激光熔覆耐磨耐蝕涂層及其組織性能研究.pdf

1、在飽和鹽水環(huán)境下，石油鉆桿在工作過程中容易受到腐蝕和磨損而失效，造成較大的經(jīng)濟損失。一般修復(fù)手段對失效部位的修復(fù)效果不明顯，而利用激光熔覆的方法在材料表面制備具有抗氧化、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損且與基底材料呈良好的冶金結(jié)合的熔覆涂層是一種有效解決材料表面失效的手段。
　　本實驗從粉末體系及激光工藝參數(shù)兩方面出發(fā)，設(shè)計出了一種Co基/Al2O3/稀土（La2O3）復(fù)合激光熔覆粉末，利用10 KW CO2激光熔覆柔性加工系統(tǒng)進行實驗，采

2、用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜儀、X射線衍射儀、維氏硬度計、摩擦磨損實驗儀、電化學(xué)工作站對激光熔覆涂層的微觀形貌、微區(qū)成分、物相組成、顯微硬度、耐磨損性能以及耐腐蝕性能進行了檢測。實驗過程如下：
　　首先，設(shè)計出12組粉末配方，通過激光熔覆處理，對熔覆涂層顯微硬度進行測試，確定了最佳的激光熔覆粉末配方；
　　其次，通過正交實驗設(shè)計的方法確定了最佳激光熔覆工藝參數(shù)：激光功率P=3 kW,掃描速率v=6 mm/s,光斑直徑D

3、=4mm，搭接率為40％；
　　最后，研究了熔覆涂層物相組成及顯微組織。結(jié)果表明，涂層顯微組織主要由胞枝狀的初生相和其間的共晶組織構(gòu)成。固定Al2O3含量的條件下，隨著La2O3的加入，組織逐漸均勻，晶粒尺寸變小。繼續(xù)增加稀土La2O3的含量，熔覆涂層中物相增多。Co元素與熔池中的Al元素形成了化合物Al13Co4，Co基合金粉末中的Cr、Si、C元素分解于熔池中并形成了化合物Cr9.1Si0.9，SiC。La2O3添加量為0.4