激光功率对2Cr13不锈钢激光熔覆涂层的影响摘要：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问题展开研究。采用激光熔覆工艺在2Cr13不锈钢表面熔覆Ni60+25%WC复合粉末，研究了当扫描速度不变时，激光功率对熔覆层的显微组织和硬度分布情况的影响，实验结果表明，熔覆层组织主要由树枝状晶组成，当功率为1200W时熔覆层组织中出现了些明显聚集粗化的枝晶组织，和一些呈块状分布的组织（白亮组织），在该情况下熔覆层表现出最高的硬度HV0.1=1050，是基体硬度的3倍多，因此，激光熔覆工艺可以被用于提高零件表面硬度及耐磨性，最终确定在扫描速度为450mm/min，功率为1200W。Abstract：Takingaplungerofawaterinjectionpumpastheresearchobject，thispaperstudiesthewearfailureoftheplungerduringtheworkingprocess.TheNi60+25%WCcompositepowderisdepositedonthesurfaceof2Cr13stainlesssteelbylasercladding.Theeffectoflaserpoweronthemicrostructureandhardnessdistributionofcladdinglayerwhenthescanningspeedisconstantisstudied.Theexperimentalresultsshowthatthecladdingstructureismainlycomposedofdendriticcrystals；whenthepoweris1200W，thereweresomeaggregatedcoarseningdendritesandsomemassivetissue（whitelightorganization），inthiscase，thecladdinglayerexhibitsthehighesthardnessHV0.1=1050，whichismorethanthreetimesofthehardnessofsubstrate.Therefore，thelasercladdingprocesscanbeusedtoimprovethesurfacehardnessandwearresistance，anditultimatelydeterminesthatthescanningspeedis450mm/minandthepoweris1200W.关键词：激光熔覆；Ni60+25%WC复合粉末；显微组织；硬度Keywords：lasercladding；Ni60+25%WCcompositepowder；microstructure；hardness中图分类号：TG174.4文献标识码：A文章编号：1006-4311（2017）22-0213-030引言再制造技术是一种针对废旧零件进行的一项修复工艺，该工艺减少了零件毛坯的制造过程，是获得更大经济效益、更少的资源消耗、对环境污染少的一种先进的制造模式[1]，也是符合国家可持续发展的一项绿色系统工程[2]。激光熔覆技术是一种先进的表面处理技术，它是通过将高能密度的激光束照射在材料表面，直至表面达到熔化状态，形成熔池，通过预置粉末或是同步送粉将熔覆材料冶金结合到基体材料表面，当激光束移开后，熔池再以?O快的冷却速度冷却（104K/s）[3]，最后形成熔覆层。一般情况下，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。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所示是该零件表面失效位置。这种失效造成注水泵压力和效率降低，严重影响水泵的工作。若直接更换，会导致运行效率低，影响正常生产，且每年就注水泵维护费用非常之高。本文针对该组合阀失效问题，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。1试验1.1试验材料该组合阀材料为2Cr13不锈钢，因此试验过程中直接选择2Cr13不锈钢为基材，通过检测，其化学成分如表1所示，制备试样尺寸为φ14×8mm。涂层粉末选择耐蚀性和耐磨性较好的Ni60+25%WC复合粉末，粉末粒度40-80μm，其化学成分如表2所示。1.2熔覆工艺与性能测试采用laserline系列LDM2.000-60激光熔覆系统制备熔覆试样，试验方案如表3所示。采用KH1300三维视频显微镜观察显微组织，HXD-1000TMC/2000TMC/LCD带图像分析自动转塔显微硬度计在加载1.961N，保压10s的测定条件下进行硬度测试。2结果分析2.1显微组织分析如图2所示当激光功率为1200W时不同扫描速度下熔覆层的宏观组织，从图中可以看出当扫描速度为350mm/min时，熔覆层中出现了较多的气孔，随着扫描速度的逐渐增大，熔覆层中气孔量不断减小，这是由于扫描速度慢时，熔覆层表面吸收的激光能量多，熔池的温度高，熔池金属吸收了较多...