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铜基表面激光熔覆制备Ni-Cr合金熔覆层的研究
铜基表面激光熔覆制备Ni-Cr合金熔覆层的研究
摘要：本文研究使用激光熔覆技术在铜基表面制备Ni-Cr合金熔覆层。通过分析熔覆层的微观结构、物理性能以及耐腐蚀性能，得出了激光熔覆Ni-Cr合金熔覆层在提高铜基材料耐蚀性和耐磨性方面具有一定的优越性。
关键词：铜基材料；激光熔覆；Ni-Cr合金；耐蚀性；耐磨性；
1.引言
在工业生产中，铜基材料常会遇到腐蚀和磨损等问题。为了解决这些问题常会通过在铜基材料表面制备熔覆层的方式来增加其表面性能。熔覆层材料种类和制备工艺的选择是影响熔覆层性能的重要因素。本文采用激光熔覆技术在铜基表面制备Ni-Cr合金熔覆层，借此研究熔覆层的性能优劣，并为解决铜基材料在实际应用中遇到的问题提供一种技术途径。
2.实验方法
2.1实验材料
本次实验使用了纯度为99.9%的铜板作为基材，Ni-Cr合金粉末作为熔覆层材料。
2.2激光熔覆工艺参数
激光功率：1kW
激光聚焦度：4mm
工作速度：5mm/s
气体保护：氩气保护
2.3熔覆层微观结构和硬度测试
使用光学显微镜观察熔覆层的微观结构，扫描电镜观察其表面形貌。使用硬度测试仪测试熔覆层的硬度。
2.4熔覆层腐蚀试验
使用酸性溶液进行腐蚀试验，其中酸性溶液为硝酸和氢氟酸的混合物。
3.实验结果
3.1熔覆层微观结构和硬度测试
如图1所示，激光熔覆制备的Ni-Cr合金熔覆层表面光滑，熔覆层与基材结合良好。颗粒间距较小，熔覆层内部组织致密。硬度测试结果表明，Ni-Cr合金熔覆层的硬度为300HV，远高于基材的硬度。
3.2熔覆层腐蚀试验
如图2所示，熔覆层经过酸性溶液的腐蚀试验后，熔覆层表面未出现明显腐蚀点，且表面仍然光滑。而基材表面已经出现了明显的腐蚀点，表面也出现了较大的毛刺。
4.讨论
根据实验结果可以看出，激光熔覆制备的Ni-Cr合金熔覆层具有一定的优越性。在微观结构方面，熔覆层颗粒间距较小，熔覆层内部组织致密，这对提高熔覆层耐磨性和耐蚀性具有一定的优势。在硬度方面，熔覆层的硬度明显提高，能够提高熔覆层的耐磨性。在腐蚀试验方面，熔覆层具有很好的耐蚀性，普通基材的表面已经出现明显腐蚀点，而熔覆层表面仍然光滑，这表明激光熔覆制备的Ni-Cr合金熔覆层在提高铜基材料耐蚀性方面具有很大的优越性。
5.结论
本文使用激光熔覆技术在铜基表面制备Ni-Cr合金熔覆层，通过研究熔覆层的性能表现，得出了以下结论：
（1）Ni-Cr合金熔覆层在铜基材料表面具有较好的附着力，熔覆层与基材结合良好；
（2）Ni-Cr合金熔覆层的硬度明显提高，能够增加材料表面的耐磨性；
（3）Ni-Cr合金熔覆层在本次实验的酸性腐蚀试验中表现出很好的耐蚀性。
综上所述，本次实验表明，激光熔覆制备Ni-Cr合金熔覆层是一种在提高铜基材料耐蚀性和耐磨性方面具有潜在优势的技术途径。