激光扫描速度对TC4合金表面激光熔覆复合涂层组织及性能的影响

作者：谭金花; 孙荣禄^*; 牛伟; 刘亚楠; 郝文俊

来源：材料导报, 2020, 34(12): 12094-12100.

• 激光扫描速度
• 激光熔覆
• 钛合金
• 显微组织
• 硬度
• 耐磨性

通过RFL-C1000锐科光纤激光器,选择不同的激光扫描速度在TC4合金表面制备TC4+Ni60/h-BN钛基复合涂层,利用SEM、XRD仪、EDS仪、显微硬度计、JA 2003数显电子精密天平、摩擦磨损试验机对复合涂层的组织、物相、硬度、磨损量、摩擦系数进行分析和测试,研究激光扫描速度对钛基复合涂层组织及性能的影响。实验结果表明,随着扫描速度的增加,熔覆层宽度、深度、稀释率逐渐减小,熔高呈现先增大后减小的趋势。不同激光扫描速度的熔覆层均由Ti2Ni、TiN0.3、TiC、TiB、α-Ti等物相组成。激光扫描速度较低时,增强相团聚区以网状形式分布在基底中,随着激光扫描速度的增加,熔覆层中各增强相形成块状相团聚区,以相互孤立的形式分布于基底中。提高激光扫描速度能够降低熔覆层磨损量和摩擦系数,并提高熔覆层硬度和耐磨性,但是过高的激光扫描速度会导致熔覆层出现气孔、裂纹等缺陷,还会影响熔覆层与基体的结合性能,因此综合考虑最佳激光扫描速度为10 mm/s。

• 单位
  天津工业大学