铝合金表面激光熔覆nicrbsi合金的组织和性能

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1、沈阳工业大学硕士学位论文摘要铝合金具有密度小、易加工、热膨胀系数低、热导率高、比刚度和比强度高等优异性能，在航空、航天以及动力机械中得到了广泛应用。但是铝合金存在强度不高、耐磨性较差以及易腐蚀等诸多问题，限制了其应用范围。本文采用激光熔覆技术在AA6061铝合金表面制备了NiCrBSi合金涂层，以期提高铝合金表面的耐磨损及腐蚀性能。将NiCrBSi合金粉末预涂覆于6061铝合金表面，采用高功率连续波2kWNd-YAG固体激光器进行激光熔覆处理，并利用现代微观分析技术和性能检测手段，对熔覆层的组织结构、成分分布、摩擦磨

2、损性能、电化学腐蚀性能及空泡腐蚀行为进行了研究。试验结果表明，采用合适的激光熔覆工艺参数和氩气保护，可以在铝合金表面获得致密的、且与基体呈现良好冶金结合的Ni-A1合金激光表面改性层，其改性层组织主要为NiAI、Ni3Al、NiAl3、A13Ni2金属间化合物；激光熔覆层的硬度高达HV900，与基材6061铝相比，摩擦磨损性能提高4倍以上，磨损的失效形式是硬质Ni-A1金属间化合物枝晶的脆性断裂。6061铝合金表面激光熔覆NiCrBSi合金，极大地提高了基材在模拟海水溶液中的电化学腐蚀性能。但由于熔覆层中存在大量的金

3、属间化合物，因而与基材相比，熔覆层的钝化能力减弱。6061铝合金表面激光熔覆NiCrBSi合金，可使其在模拟海水溶液中的空泡腐蚀性能提高2倍以上，在腐蚀介质和动应力综合作用下，其空泡腐蚀破坏是以动应力．孑L腐蚀．晶间腐蚀的破坏机制进行的。关键词：激光熔覆，铝合金，NiCrBSi合金，空泡腐蚀铝合金表面激光熔覆NiCrBSi合金的组织和性能MicrostruetureandPropertiesofNiCrBSiLaserCladLayer011AA6061AluminiumAlloyAluminiumalloys黜co

4、nsideredasthemostversatilematerialsinthevehideindustryfortheirhighthermaldiffusivity，highst呦gthtoweighratioandloweast．Howe,ccr,theirlows仃engthandhal-dlless．pOOl'frictionandwe越resistancelimitedwiderprevailing．Inthispaper．NiCrBSialloycoatingswe糟preparedbylasercla

5、ddingtoimprovethepropertiesofaluminiumalloy．NiCrBSipowderWaSmixedwithabindingagentandthenpaintedontotheroughenIxlblll'faceof6061A1forlasercladdingusingahie,la-powerNd-YAGlaser．Themierostruetureandpropertiesofthedadlayerw啪investigatedbymodemmicro-analysistechniq

6、uesandperformanceanalysisfacility．Experimentalr懿ttltsindicatedthatwhenArgonwasusedasshieldinggas,densecoatin轳Callbefabricatedwimtheoptil3aulnprocessingparameters．Thelayerhadsmoothandcontinuous飘Ⅱfhcc．andgoodmetallurgicalbondingwiththesubsla'ate．Thecladlayerconsi

7、stedofintermetalliephasesofNiAI，Ni3AI，NiAl3andA13Ni2intheformoffinedendriticstructures．低surfacehardness硼foundtObe∞high豁Hv900．mwearresistanceofthecladlayerWaS4limeshigherthantheas-receivedaluminiumalloyandthedamagemechanismisbrittlefractureoftlaedendriticsmletur

8、eofintermetalliecompoundsofNi-AI．11艟electrochemicalcorrosionpotentialofthedadlayerwasimproveddramatieaUycomparedwiththatoftheas-receivedaluminiumalloy．I"IoweveI',passivation