摘要本文利用激光强化技术,采用高功率连续波的YAG固体激光器对预置了Ni、Ti等粉末的2024铝合金基体表面进行激光强化处理,以期原位反应生成铝的金属间化合物,从而提高铝合金表面的硬度、耐磨损及耐高温抗氧化性能。在氩气保护的条件下,采用适宜的激光强化工艺参数和粉末组合,可在基体表面制得厚度为1～2mm,组织致密,且与基体呈现良好冶金接合的合金强化层。对强化层的微观组织结构分析结果表明,强化层主要由NiAl、Ni3Al、NiAl3、Al3Ti、AlTi等金属间化合物与分布在它们之间的α-Al固溶体组成,并形成了多层次的组织结构。表层主要由细小胞状晶枝组织构成,并出现了大量纳米级组织颗粒；内层组织呈多样性分布,组织生长具有很强的方向性；接合部则是由垂直于界面生长的柱状晶组织构成,从而提高了强化层与基体的接合性能。强化层性能受激光参数影响很大,激光功率密度影响熔池的对流强度,扫描速度影响熔池的冷却速度。在一定的激光功率密度下,扫描速度越大,得到的组织颗粒越细小,强化层硬度越高,同时其厚度会变薄,但扫描速度过大时会导致层内出现裂纹。在预涂粉末厚度0.3mm,激光功率密度为700～800W／mm2,扫描速度12～14mm／s,搭接率30%,保护氩气的流量为20L/min处理条件下能得到质量较好的强化层。几种合金粉末的激光强化层硬度均比基体有了显著提高,强化层平均硬度值可达350HV,较基材2024铝合金硬度提高了近2倍,而耐磨性能提高4倍以上,且具有较强的高温抗氧化性能,强化层在连续24小时,400℃的环境中层内未出现开裂现象。