激光熔覆工艺对镍基碳化钛熔覆层组织的影响.pdf

第39卷第7期Vol.39No.7
2014年7月HEATTＲEATMENTOFMETALSJuly2014

激光熔覆工艺对镍基碳化钛熔覆层组织的影响

贺长林1，2，陈少克1，3，周中河1
(1．汕头大学工学院机械电子工程系，广东汕头515063;2．南昌欧菲光科技有限公司，江西南昌330096;
3．揭阳市顺星不锈钢实业有限公司，广东揭阳515561)
摘要:通过对激光熔覆镍基碳化钛熔覆层组织的微观形貌和成分分析，研究了激光功率和扫描速度对熔覆层的碳化钛和硬质相碳
化物的溶解和析出后的形态的影响。结果表明，使用较低功率或较高的扫描速度时，熔覆层中出现了未熔化的碳化钛，功率较大和
扫描速度较低时，碳化钛全部以树枝晶的形态从液态镍中析出来。达到一定的功率时，硬质相碳化物是从液态镍中析出的二次相，
且当扫描速度较快时，熔覆层还会出现成分不均。
关键词:激光熔覆;镍基碳化钛;组织;溶解和析出
中图分类号:TB333文献标志码:A文章编号:0254-6051(2014)07-0111-06
Effectoflasercladdingprocessonmicrostructureof
nickel-BasetitaniumcarBidecladdinglayer

HeChanglin1，2，ChenShaoke1，3，ZhouZhonghe1
(1．MechatronicandElectronicEngineeringDepartment，EngineeringInstitute，ShantouUniversity，ShantouGuangdong515063，China;
2．NanchangO-filmTechnologyCo．，Ltd．，NanchangJiangXi330096，China;
3．JieyangShunXingStainlessSteelIndustrialCo．，Ltd．，JieyangGuangdong515561，China)
ABstract:Byanalysisofmicrostructureandcompositioninlasercladdingnickel-basetitaniumcarbidecladdinglayer，theinfluenceoflaser
powerandscanningspeedonthedissolutionandprecipitationoftitaniumcarbideandcarbidehardphaseincladdinglayerwasinvestigated．
Theresultsshowthatusingthelowerlaserpowersorhighercanningspeed，theunmeltedtitaniumcarbidecanbefoundinthecladdinglayer．
Whenusingthehigherlaserpowerorlowerscanningspeed，themorphologyoftitaniumcarbidethatprecipitatedoutfromliquidnickelis
dendrites．Whenthelaserpowerachievestoacertaindegree，carbidehardphaseisthesecondaryphaseprecipitatedfromtheliquidnickel，
andhigherscanningspeedleadstounevencompositioninthecladdinglayer．
Keywords:lasercladding;nickel-basetitaniumcarbide;microstructure;dissolutionandprecipitation

金属材料表面的物理、化学性能对其许多重要性化、耐磨及耐腐蚀等优异的物理、化学性能，被广泛
能如硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性都有决定性作地运用于激光熔覆领域，但是激光熔覆碳化钛涂层
用。激光熔覆能大大增强金属材料的表面性能，具有容易出现气孔和裂纹，因而大大限制了其使用范
显著的经济效益和社会价值，近年来得到了快速发围［8-9］。熔覆层中的碳化钛等碳化物的溶解和析出
展［1-4］。金属陶瓷复合材料涂层综合了金属的强韧性对熔覆层的组织和性能影响很大，可减少镍对碳化
和陶瓷的耐磨性能，是目前最具发展潜力的一类激光钛的润湿角，增加碳化钛的溶解，同时可非常有效地
熔覆材料［5-7］。激光熔覆金属基陶瓷粉末的一个最显减少气孔和裂纹。
著的特点是，在熔覆过程中陶瓷颗粒发生了溶解和析碳化钛和硬质相碳化物在熔覆涂层中的行为及其
出，对金属陶瓷复合涂层而言，涂层性能除了与陶瓷材影响很复杂，主要体现在以下