目录
摘要 .................................................................................................................................................................I ABSTRACT ................................................................................................................................................. III 第一章绪论 .. (1)
1.1 激光熔覆技术的发展现状 (1)
1.1.1 激光熔覆技术简介 (1)
1.1.2 激光熔覆的材料体系 (2)
1.1.3 激光熔覆的工艺方法 (5)
1.1.4 激光熔覆制备梯度涂层 (8)
1.1.5 激光熔覆涂层的性能 (10)
1.2 课题相关国内外研究现状 (11)
1.3 课题研究的意义与内容 (18)
1.3.1 课题研究的意义 (18)
1.3.2 课题研究的主要内容 (19)
1.4 本章小结 (19)
第二章实验内容 (21)
2.1 实验材料 (21)
2.2 实验方法 (21)
2.2.1 材料的预处理 (21)
2.2.2 激光熔覆处理 (22)
2.2.3 金相试样制备及组织分析 (24)
2.2.4 硬度及耐磨性测试 (24)
2.3 本章小结 (25)
第三章激光熔覆层的成形及微观组织分析 (26)
3.1 单道熔覆涂层成形及微观组织分析 (26)
3.1.1 单道熔覆涂层的成形情况 (26)
3.1.2 单道熔覆涂层的微观组织分析 (28)
3.2 搭接熔覆涂层成形及微观组织分析 (32)
3.3 梯度复合涂层的成形及微观组织分析 (37)
3.3.1 梯度复合涂层的成形情况 (37)
3.3.2 梯度复合涂层的微观组织分析 (38)
3.4 本章小结 (53)
第四章激光熔覆层的力学性能测试分析 (54)
4.1 激光熔覆层的硬度分析 (54)
4.1.1 单道熔覆涂层的硬度分析 (54)
4.1.2 搭接熔覆涂层的硬度分析 (55)
4.1.3 梯度复合涂层的硬度分析 (56)
4.2 激光熔覆层的耐磨性分析 (58)
4.3 本章小结 (60)
第五章结论 (61)
参考文献 (63)
致谢 (68)
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 (69)
第一章绪论
1.1 激光熔覆技术的发展现状
1.1.1 激光熔覆技术简介
现代材料表面改性技术是采用化学的、物理的方法改变材料或工件表面的化学成分或组织结构以提高机器零件或材料性能的一类热处理技术，它包括化学热处理、表面涂层、薄膜镀层和非金属涂层技术等。这些用以强化零件或材料表面的技术，赋予零件耐高温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射、导电、导磁等各种新的特性，使原来在高速、高温、高压、重载、腐蚀介质环境下工作的零件，提高了可靠性、延长了使用寿命，具有很大的经济意义和推广价值[1]。
随着大功率激光器的出现以及激光束调制、瞄准等技术的发展，激光技术逐渐应用于金属材料表面处理领域，并在近些年得到迅速发展。激光表面处理技术就是采用大功率密度的激光束以非接触性的方式加热材料表面，借助于材料表面本身传导冷却来实现其表面改性的工艺方法。与其他表面改性方法相比，激光表面处理技术具有能量作用集中，加工时间短，热影响区小，工件变形小，可进行选区加工等优点，可以改善材料表面的力学性能、冶金性能、物理性能，从而提高零件的耐磨、耐蚀、耐疲劳等一系列性能[2]。目前，人们围绕激光加工的特点，相继研究并开发出一些具有工业应用前景的激光表面处理技术，大体分为激光表面硬化、激光表面熔覆、激光表面合金化、激光冲击硬化和激光非晶化。
其中，激光熔覆技术作为一种新型的激光表面处理技术，自上世纪80年代以来得到了迅速的发展，目前已成为国内外激光表面处理研究的热点。激光熔覆技术是通过在基材的表面添加熔覆材料，利用高能密度激光束使之与基材表面薄层一起熔凝，与基体形成冶金结合的熔覆涂层的一种新型表面改性技术。它通过采用“涂层+基体”模式，在低成本基体上制备耐磨、耐蚀、耐高温、抗氧化、隔热、绝缘、热辐射、抗辐射、导电和生物功能等多种特性的表面强化层，既可形成几微米至几毫米厚且比较均匀的强化涂层，又可使强化涂层与被强化材料之间实现冶金结合，可以有针对性地提高材料的相关表面性能，是一种应用前景广阔的有效强化手段。
激光熔覆技术与其他表面处理技术相比具备以下优点：
（1）熔覆热影响区小，工件变形小，熔覆成品率高；