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液压支架立柱是液压支架设备中的易损件,煤矿下恶劣的环境直接影响着立柱的使用寿命,容易出现磨损、腐蚀、变形等现象,从而导致液压系统失效,因此,要对立柱表面进行强化处理。传统的表面处理方法为电镀、化学镀和激光熔覆,前者容易产生废水和废气,污染严重,后者使用的熔覆粉末制作成本高、周期长,本文提出用激光包覆焊接代替激光熔覆,以薄板带材代替粉末,对立柱表面进行强化。本文首先以高熵合金AlCoCrFeNi和27SiMn钢为研究对象,对其进行单道激光搭接焊和激光包覆焊,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析仪、纳米力学综合测试系统、磨损试验机以及电化学工作站,研究焊缝的组织形貌,工艺参数对焊缝形貌和性能的影响以及所制备复合层的力学性能,耐磨性能和耐腐蚀性能。研究结果如下:高熵合金AlCoCrFeNi主要由单相BCC结构固溶体组成,显微组织为大块的等轴晶,等轴晶内部有类似花瓣状的多边形树枝晶组织。27SiMn钢焊缝中心的组织为板条状的马氏体和残余奥氏体。对两种材料进行单道激光搭接焊,获得了良好的冶金结合,过渡区域的组织为高熵合金AlCoCrFeNi焊缝边缘的柱状树枝晶,中心的等轴树枝晶以及27SiMn中发生马氏体转变而生成的板条马氏体。高熵合金AlCoCrFeNi母材的平均显微硬度为543.2±3.4 HV,焊缝的平均显微硬度为626.1±2.7 HV,27SiMn钢母材的平均显微硬度为263.2±4.2 HV,焊缝的平均显微硬度为386.9±6.8 HV。不同工艺参数下均能获得了平整光滑、致密无缺陷的焊缝。随着激光功率的增加,焊缝熔深,熔宽以及显微硬度均增大,而束腰高和束腰宽的变化不大;随着焊接速度的增加,焊缝的熔深、熔宽、束腰高、束腰宽均随之减小,显微硬度也减小但变化不大。激光功率对熔深的影响更明显,焊接速度对熔宽、束腰高、束腰宽的影响更明显。不同工艺参数下,均能获得成形良好的焊接复合层。焊接复合层的屈服应力大于铸态母材,铸态母材的屈服应力为482.38±19.62 MPa,焊接复合层的平均屈服应力为608.08±36.24 MPa。焊接复合层的摩擦系数小于铸态母材,复合层的磨损量与其表面硬度密切相关,当硬度较大时,磨损量较小,铸态母材的磨损量为8.62±0.41 mg,焊接复合层的最小磨损量为7.65±0.32 mg。其磨损是粘着磨损和磨粒磨损共同作用的结果。焊接复合层的自腐蚀电位高于母材,且其自腐蚀电流密度较低,表示焊接复合层的耐腐蚀性略好于高熵合金AlCoCrFeNi母材。