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金属陶瓷复合涂层实现了陶瓷增强相与金属合金粘结相之间的优势互补,已在航空航天、汽车制造等领域取得广泛应用。针对激光熔覆极易产生气孔、裂纹和组织分布不均匀等缺陷,与添加Al2O3致使复合涂层中缺陷增加和表面质量恶化,复合涂层性能不佳等问题,本文引入交变电磁场辅助激光熔覆Al2O3/Fe901金属陶瓷复合涂层,通过施加非接触式电磁力对复合涂层的冶金缺陷和宏观性能进行调控和优化,开展不同磁感应强度电磁场对激光熔覆Al2O3/Fe901复合涂层宏观形貌、显微组织、物相、成分、显微硬度和耐磨性的研究,主要内容如下:(1)基于自主搭建电磁场辅助激光熔覆装置的耦合模型,建立激光熔池熔体处于非接触式交变电磁场中的受力模型。结合电磁学理论、电磁场在金属熔体中产生的效应以及金属凝固过程的形核和晶体生长机制,探讨电磁场对激光熔覆熔池金属凝固过程的影响机制。(2)建立自主设计交变电磁场装置的电压-磁感应强度特性曲线及关系方程。研究不同激光熔覆工艺参数对熔覆层质量的影响,讨论激光熔覆Fe901涂层的工艺参数窗口。将激光熔覆复合涂层的表面质量作为指标,优化不同混合比例(质量分数:0%,5%,10%,15%)的Al2O3/Fe901复合粉末配比。(3)采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等测试仪器,以及Jade、Image J等辅助分析软件,研究添加Al2O3陶瓷以及施加不同磁感应强度(0、10、20、30、40 mT)电磁场对激光熔覆制备复合涂层宏观形貌、物相、显微组织、成分的影响,探究添加Al2O3陶瓷对Fe901涂层的强化机制以及电磁场作用下复合涂层的微观组织演变机制。(4)采用显微硬度计、干滑动摩擦磨损试验机,以及体视显微镜、SEM等辅助分析仪器,研究添加Al2O3陶瓷以及施加不同磁感应强度电磁场对激光熔覆制备复合涂层的显微硬度和耐磨性的影响,并探究施加电磁场辅助激光熔覆制备Al2O3/Fe901金属陶瓷复合涂层的室温干滑动摩擦磨损机制。