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摘要
目的 探讨半导体激光器与CO2激光器对激光多层沉积合金显微组织及性能的影响机理。方法 以充分混合的Ti、V、Cr粉末为原料，于预先打磨后的Ti-6Al-4V基板上使用CO2和半导体两种激光器进行激光多层沉积Ti-35V-15Cr，通过光学显微镜和扫描电镜、激光点火法、显微硬度测试和Jmat-Pro软件计算分别评价不同激光器下沉积试样的显微组织特点、抗阻燃性能对比和组织形成机理分析。结果 半导体激光器与CO2激光器沉积的试样显微组织存在很大差别，前者为全等轴组织，等轴晶平均尺寸为100μm，晶粒大小与形状基本一致，沉积区与基材之间的过渡区域存在平均宽度为200μm、长度为526μm、长宽比为2.6的类等轴晶，通过扫描电镜观察发现在部分等轴晶内部存在亚晶结构；后者主要为平均尺寸120～200μm的柱状晶组织，沉积试样顶部为平均直径为52μm的细小等轴晶，通过扫描电镜观察发现枝晶偏析组织，枝晶间的距离为5～10μm。抗阻燃性方面，半导体激光器制备的Ti-35V-15Cr试样的抗阻燃性能略优于CO2激光器制备的Ti-35V-15Cr试样，平均显微硬度前者为375HV，后者为363HV。结论 由于激光多层沉积Ti-35V-15Cr对半导体激光器与CO2激光器产生的激光吸收率不同而使二者形成完全不同的显微组织，由半导体激光器制备的Ti-35V-15Cr试样显微硬度更高、抗阻燃性能更好。
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