激光淬火是现有各种激光表面处理技术中研究和应用最多的方法之一。激光淬火具有变形小等独特优点,它已成功应用于铸铁、碳钢、合金钢、高速钢等钢材的热处理中。激光淬火技术取代传统的热喷涂方法可能是解决畸变问题的有效途径,并且可以节省比较贵重的钴基碳化钨合金粉末,从而降低生产成本。 本文首次利用连续波CO₂激光束,对38CrMoAl钢表面进行淬火,利用金相显微镜观察淬硬层横断面的显微组织,并测试了熔覆层横断面的硬度分布。 在热轧45^#钢表面,采用自动送粉法在不同的激光工艺参数条件下进行Ni45+WC合金粉末中分别加入不同含量的Mo的激光熔覆实验。采用渗透法观察熔覆层表面裂纹;利用金相显微镜和扫描电镜观察熔覆层横断面的显微组织,并测试了熔覆层横断面的硬度分布和熔覆层的摩擦磨损性能。 由于激光熔覆的快速加热,快速凝固的工艺特点,熔覆层易产生裂纹,阻碍了激光熔覆技术的工业应用。在常用的自熔性合金中,FeNiCrBSi Ni60镍基合金价格适中,具有良好的耐低应力磨损性能和优良的耐弱腐蚀介质腐蚀的性能,但熔覆层易产生裂纹。本文研究了Ni60镍基合金激光熔覆层的开裂行为及开裂的机理,从优化激光熔覆的工艺参数,调节熔覆材料的成分出发,首次尝试添加一定量的具有细晶作用的Mo,研究了工艺参数条件、材料成分的变化对熔覆层的开裂敏感性和组织性能的影响。 在热轧45^#钢表面,采用自动送粉法在不同的激光工艺参数条件下进行Ni60自熔性合金分别加入不同含量的Mo的激光熔覆实验。采用渗透法观察熔覆层表面裂纹;利用金相显微镜和扫描电镜观察熔覆层横断面的显微组织,并对熔覆层的典型组织进行EDS能谱分析和SEM分析,并测试了熔覆层横断面的硬度分布和熔覆层的摩擦磨损性能。 研究结果和主要结论如下: 1、本文首次利用连续波CO₂激光束,对38CrMoAl钢表面进行淬火,以前未见文献报道。激光淬硬层分为均匀相变区和过渡区两个区域。均匀相变区对应的金相组织为板条马氏体和少量残余奥氏体,过渡区为板条马氏体和未溶铁素体。在激光功率和离焦量一定的条件下,硬化层厚度和宽度均随扫描速度增加而减小,淬硬度有一最大值。当激光功率为1.8kw,扫描速度为20mm/s,离焦量