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轧辊是我国冶金行业的第一大耗材,热轧辊的消耗远大于冷轧辊,延长热轧辊的使用寿命、修复破坏区域是降低辊耗的关键。激光熔覆技术可以针对不同的零部件性能需求来设计熔覆粉末配比,因而可以用于热轧辊局部选区修复。对于利用激光熔覆技术修复强化热轧辊来提高其使用寿命的技术研究有重要的意义,本文的主要内容如下: 首先,制备了Ni60A+TiC熔覆层并对其组织性能进行了分析研究。基于激光熔覆制备涂层的机理,针对热轧辊磨损、热疲劳失效问题,运用正交试验法制备了三种不同配比的Ni60A+TiC熔覆层,开展了熔覆层组织形貌、物相和硬度的分析并进行工艺参数优化。研究表明:添加适量TiC使熔覆层组织更细小、致密;熔覆层的显微硬度均显著提高,最高达到了815.5HV0.3。 其次,开展了Ni60A+TiC熔覆层摩擦磨损试验研究。分析了不同工艺参数对熔覆层耐磨损性能的影响,并通过正交试验法寻求针对耐磨性的最佳工艺参数组合。研究表明:激光功率对熔覆层耐磨性影响最大,当激光功率一定时,TiC硬质相颗粒添加比例越高,熔覆层的耐磨性越好。 再次,开展了Ni60A+TiC熔覆层耐热疲劳性能的试验研究。分析了不同粉末配比熔覆层热疲劳裂纹萌生与扩展的规律,优化得出针对耐热疲劳性的最佳工艺参数组合。研究表明:基体的热疲劳失效形式为氧化剥落和裂纹扩展形成网状裂纹,熔覆层的热疲劳失效形式主要为主裂纹扩展。 最后,综合分析不同配比及工艺参数对Ni60A+TiC熔覆层性能的影响并寻求最佳的工艺参数组合。优化结果表明:熔覆层在具备较高的硬度和耐磨性的基础上,还能兼顾良好的耐热疲劳性能。