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随着我国城镇化的推进和一带一路战略的实施,对工程机械的需求量日益剧增,而我国工程机械每年因为42CrMo核心部件表面磨损、腐蚀而损坏的数量十分庞大,为了延长工程机械工作寿命,提高使用性能,实现绿色循环经济,本文开展了在42CrMo基板表面激光熔覆stellite6钴基合金粉末的再制造修复探究。(1)采用正交试验研究了42CrMo表面单道轨迹熔覆stellite6涂层,分析了激光功率、扫描速度、送粉速率、光斑直径对单道熔覆层稀释率和显微硬度的影响及主要影响因素间的交互作用。结果表明激光功率对熔覆层稀释率的影响最大,扫描速度对熔覆层显微硬度的影响最大。综合熔覆层稀释率和显微硬度的评价得到的最优工艺参数组合为激光功率1100W,扫描速度8mm/s,送粉速率1.21.4rad/min,光斑直径3.7mm。(2)以优化的单道熔覆工艺参数组合为基础,开展了多道单层搭接熔覆涂层表面摩擦磨损性能的研究。探究了多道搭接熔覆stellite6涂层与GCr小球线性往复对磨的磨损形式及搭接率对涂层的耐磨损性能影响机理。结果表明涂层的磨损形式为磨粒磨损和疲劳磨损,且涂层的耐磨损性能随搭接率的增大而加强,但增强幅度逐渐减弱,其原因在于搭接率增大,前期粉末熔融更充分,涂层搭接区内含碳硬质相含量迅速增加,导致搭接区显微硬度增大,耐磨损性能加强;后期由于部分搭接区域激光能量密度过大,含碳硬质相中的CoC2相受热分解,搭接区显微硬度增幅减小,涂层耐磨损性能增强缓慢。(3)以相同的单道熔覆工艺参数组合,开展了多道单层搭接熔覆涂层表面耐腐蚀性能研究。探究了多道搭接熔覆涂层在3.5%NaCl电解质溶液中的腐蚀过程以及搭接率对涂层表面耐腐蚀性能的影响机理。结果表明涂层的腐蚀可分为三个阶段:第一阶段为电解质溶液通过涂层表面的细孔或者裂纹等缺陷逐渐向涂层内部基体渗透,通过瓦解涂层内部的(Cr,Fe)7C3相形成腐蚀通道。第二阶段为电解质溶液透过腐蚀通道接触涂层内部的42CrMo基体,使得涂层与基体形成原电池,快速腐蚀基体。第三阶段为基体表面的腐蚀产物逐渐积累形成Fe2O3氧化膜,在一定程度上减缓了基体的腐蚀程度。另外,stellite6涂层的耐腐蚀性能随着搭接率的增大先增强后减弱,其原因在于随着搭接率的增大,涂层搭接区前期熔融更充分,涂层内部致密度高,涂层耐腐蚀性能增强;后期由于激光能量密度过高,搭接区内部热应力过大,导致裂纹、孔隙增多,从而引起电解质溶液渗透加剧,涂层耐腐蚀性能减弱。(4)通过建立多道多层搭接熔覆快速分层规划数学模型,根据合理的工艺参数、多道搭接率以及待修复区域的几何尺寸,为多道多层搭接熔覆的快速分层规划提供理论基础,从而实现工程机械42CrMo损伤件大批量、快速再制造激光熔覆修复,提高42CrMo损伤件的再制造效率。