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磨损和腐蚀是各行业普遍存在的问题,水利机械部件的磨蚀现象也十分严重,每年用于水力机械检修所消耗的费用达数千万元之巨。针对这一现状,本文分别在水力机械部件表面进行了电火花熔覆试验,系统研究了电火花熔覆技术的输出电压、输出功率、放电频率、比熔覆时间和氩气流量5个参数对熔覆层性能的影响,并通过对比试验确定出最佳的工艺参数:输出功率3000W,输出电压200V,频率1800Hz,比熔覆时间为2min/cm2,保护气体氩气流量为6L/min。采用SEM、XRD、TT260涂层测厚仪、显微硬度计和高温摩擦磨损试验机分别对电火花熔覆层进行分析。结果表明电火花熔覆层与基体结合良好,呈冶金结合,组织均匀、致密,ZG0Cr13Ni5Mo表面得到的熔覆层厚度约为40μm,过渡层和热影响区的厚度约为140μm。熔覆层主要由Co3W3C、Fe3W3C、Fe3Mo3C、W2C和Fe7W6C等相组成。熔覆层硬度比基材硬度高出约5.5倍;耐磨性是基体的3.4倍。1Cr18Ni9Ti表面得到的熔覆层厚度为30μm,过渡层和热影响区的厚度约为120μm,熔覆层主要由Co3W3C、Fe3W3C、(CrFe)7C3、TiC和Si2W等相组成。熔覆层硬度比基材的硬度值提高了近6倍。熔覆层的耐磨性能为基材的3.75倍。电火花熔覆层中,白亮层的硬度最高,其次是过渡层、热影响区,而且硬度值均高于基体材料。电火花熔覆过程中,电极材料和基体材料中的元素发生了相互扩散,形成了大量弥散分布的非晶态细晶碳化物硬质相,显著提高了金属表面的硬度、强度和耐磨性能。电火花熔覆层的磨损方式主要是粘着磨损、磨粒磨损和氧化磨损的综合作用。