铝合金材料在航空航天领域应用十分广泛,如用于制造飞机蒙皮等。搅拌摩擦焊作为一种绿色焊接工艺,有效解决了铝合金难焊性问题。但搅拌摩擦焊缝的耐腐蚀性能相较母材下降严重,因此需要对焊缝进行抗腐蚀改性。激光熔覆是一种新型的表面强化工艺,本文将采用该工艺在铝合金焊缝处制备一层致密的Al3Ti涂层,以达到提高其抗腐蚀性能的目的,主要研究内容及相关结论如下。首先,针对铝合金表面对激光的反射率极高的问题,本文提出了一种基于激光预烧结的二步熔覆新方法,该方法对传统激光熔覆工艺进行了改进,一定程度上解决了粉末球体凝固时不易铺平以及涂层在急热作用下易开裂翘曲的问题。采用Ansys有限元仿真的方法模拟了激光熔覆工艺过程,并基于变形和应力的仿真结果,分析揭示了涂层开裂翘曲的原因在于粉末层与基底结合界面处存在显著的热变形和残余拉应力集中。其次,研究了激光熔覆工艺参数对熔覆涂层质量的影响。通过分析激光功率、扫描速率和轨迹重叠率等工艺参数对涂层平整度和金相组织的影响规律发现,激光功率是影响涂层质量的决定性因素。当激光功率为700W时,涂层表面平整度会显著提高,且涂层的金相组织良好。过低的激光功率会引起Al3Ti晶粒生长不完全,而过高的激光功率又会导致涂层的稀释率过大、偏析物质多等缺陷。另外,通过对熔覆涂层的元素分析发现,熔池的上下对流会对涂层元素分布产生影响。最后,通过涂层附着力实验和浸泡腐蚀实验,探究了激光参数和涂层质量对涂层抗腐蚀性能的影响。研究发现,涂层结合性能是影响腐蚀离子渗透速率的重要因素。涂层附着力实验结果表明,激光功率越大,激光轨迹重叠率越小,涂层与基材的结合效果越好。通过浸泡腐蚀实验发现,在本文所采用的参数范围内,没有熔覆涂层包覆的焊缝耐腐蚀性能极差,而采用650W和700W激光功率所制备的涂层平整度好、冶金结合带宽大、金相组织致密,表现出最优的抗腐蚀性能。综上所述,本文提出了一种二步法激光熔覆新工艺,有效解决了铝合金表面涂层开裂与翘曲的问题,并通过涂层附着力实验和浸泡腐蚀实验揭示了激光参数与涂层质量对抗腐蚀性能的影响规律,为铝合金搅拌摩擦焊缝激光熔覆工艺参数的选择提供了优选策略。