扫描速度对镍基激光熔覆涂层性能的影响摘要：以某注水泵组合阀为研究对象，针对柱塞在工作过程中出现的磨损、冲蚀失效问题展开研究。采用激光熔覆工艺在失效位置熔覆镍基涂层进行修复，采用场发射扫描电子显微镜（Fieldemissionscanningelectronmicroscopy，FESEM），能谱仪（EnergyDispersiveSpectrometer，EDS），摩擦磨损分析等方法，研究了扫描速度对涂层性能的影响。研究结果表明：当扫描速度为450mm/min时熔覆层显微组织为细小的树枝晶组织，EDS结果表明在树枝晶组织中含有较高的Cr、Fe、Ni、B元素，摩擦磨损结果表明450mm/min时摩擦系数最小为0.797。Abstract：Takingawaterinjectionpumpcombinedvalveastheresearchobject，thispaperstudiesthewearanderosionfailureoftheplungerduringtheworkingprocess.Thelasercladdingprocesswasusedtorepairthenickel-basedcoatinginthefailureposition.Fieldemissionscanningelectronmicroscopy（FESEM），EnergyDispersiveSpectrometer（EDS），andFrictionandWearAnalysiswereusedtostudytheeffectofscanningspeedoncoatingproperties.Theresultsshowthatthemicrostructureofthecladdinglayerisasmalldendriticstructurewhenthescanningspeedis450mm/min.EDSresultsshowthatCr，Fe，NiandBelementsarecontainedinthedendriticstructure，andthefrictionandwearresults450mm/minwhenthefrictioncoefficientofthesmallest0.797.?P键词：激光熔覆；镍基粉末；硬度；耐磨性Keywords：lasercladding；nickelbasepowder；hardness；abrasionresistance中图分类号：TN249文献标识码：A文章编号：1006-4311（2017）24-0227-030引言本文以某注水泵柱塞为研究对象，针对柱塞在工作过程中出现的磨损失效、冲蚀问题展开研究，如图1所示是失效零件表面。表面磨损损失失效会造成水泵效率严重降低，甚至不能工作。若直接更换，会造成水泵维护维修成本高，资源浪费等问题。再制造技术是近年来发展起来的一种以节约资源，保护环境，综合利用信息、纳米、生物等技术，使废旧资源中的价值发挥到最大限度[1]。本文针对柱塞失效问题，采用激光熔覆工艺进行了修复再制造，减缓资源紧张与资源浪费，减少失效或报废产品对环境的危害，达到失效零件再制造、再利用、降低成本的目的[2]。激光熔覆技术是通过将高能密度的激光束照射在材料表面，使零件表面温度升高直至表面达到熔化状态，形成熔池，将工作粉末送至熔池区，使熔融的粉末材料与基体发生冶金结合，当激光束移开后，熔池再以极快的冷却速度冷却[3]，最后形成熔覆层。根据表面性能需要，可以熔覆不同的粉末材料来获得相应的耐磨性[4-5]、耐蚀性[6]、高温抗氧化性能[7]等。影响涂层质量的因素很多，包括激光功率，扫描速度，送粉量，光斑直径等[8-9]。本文主要研究扫描速度对熔覆层性能的影响情况。1熔覆材料与性能测试零件基材为2Cr13不锈钢，由于该柱塞工作条件中有柱塞与泵体的摩擦磨损作用，另外也存在压力水对柱塞的冲刷腐蚀作用，选择熔覆材料时需要考虑耐磨性和耐蚀性两方面的要求，所以本次试验熔覆材料选择优良的耐磨性、耐蚀性的Ni60合金粉末，该粉末的成分如表1所示，粉末粒度40-80μm。采用laserlineLDM2.000-60光纤激光器，同轴式送粉，在课题组大量试验的前提下，选择激光功率为1500W，选择300mm/min，450mm/min，600mm/min三种不同扫描速度，探究了扫描速度对熔覆层性能的影响。采用普通光学显微镜和NOVANANOSEM450型场发射扫描电子显微镜（FESEM）对涂层的微观组织进行分析，采用HT-1000型摩擦磨损试验机在室温、无润滑试验时在试样表面加载200g，对磨材料选择GCr15条件下对熔覆层进行了60min的滑动摩擦试验，研究了涂层的耐磨性。试验方案如表2所示。2结果分析2.1显微组织分析如图2所示当激光功率为1500W时不同扫描速度小熔覆层的宏观组织，从图中可以看出，当扫描速度为300mm/min时，由于扫描速度较低，熔覆层吸收的能量多，熔池吸收的热量更多，熔池吸收的气体更多，导致熔覆层组织不够致密，如图2（a）所示，同时，熔覆层出现了非常严重的裂纹，裂纹贯穿了整个熔覆层，这对零件修...