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铜合金表面激光熔覆Ni基涂层的工艺研究
摘要：
本文以铜合金表面激光熔覆Ni基涂层的工艺研究为课题，通过对相关研究领域的文献资料的综述，对激光熔覆技术的原理及其在表面涂层中的应用进行了阐述。本研究选择了铜合金作为基材，以Ni基合金作为涂层材料，采用激光熔覆技术对铜合金表面进行涂层改性。通过对涂层性能、微观组织、摩擦磨损等方面的研究，探讨了激光熔覆Ni基涂层工艺对铜合金表面性能的影响，为铜合金零件的表面改性提供了一种新的可行技术。
关键词：铜合金；激光熔覆；Ni基涂层；表面改性
1.引言
激光熔覆技术是一种利用激光高能量束在基材表面加热并快速熔化，然后与前期熔化的涂层材料相结合形成新的涂层的表面改性技术。本文选择了铜合金作为基材，以Ni基合金作为涂层材料，通过激光熔覆技术对其表面进行改性。铜合金具有良好的导电性和导热性，广泛应用于电子、航空航天等领域。但由于铜合金的机械性能较差，易受磨擦磨损等因素影响，因此需要对其表面进行改进。
2.激光熔覆技术与原理
激光熔覆技术是一种将粉末材料喷射到材料表面并利用激光束熔化，然后与母材结合形成新的表面层的技术。其原理是利用高能量激光束对材料进行加热，使其迅速熔化，并与表面的基材结合，形成均匀致密的涂层。激光熔覆涂层具有高硬度、耐磨损、耐腐蚀等优点，适用于对铜合金表面进行改性。
3.实验方法
本研究选择了常用的高功率激光熔覆设备，通过调节激光功率、扫描速度等参数，制备出不同工艺条件下的激光熔覆涂层。通过显微镜、扫描电镜、力学性能测试等手段对涂层进行表征，并进行涂层与基材之间的界面结合强度测试。
4.结果与讨论
通过对不同激光功率、扫描速度下制备的激光熔覆涂层进行测试和分析，发现激光功率和扫描速度对涂层的形貌、组织结构和性能有着重要影响。当激光功率较低时，涂层中晶粒尺寸较小，组织致密；而当激光功率较高时，涂层中晶粒尺寸较大，组织较疏松。扫描速度对涂层的结合强度有较大影响，当扫描速度较快时，涂层与基材之间的结合强度较低。同时，不同工艺条件下的激光熔覆涂层表现出不同的摩擦磨损性能，其中激光功率和扫描速度较低时的涂层表现出较佳的摩擦磨损性能。
5.结论
本研究通过激光熔覆技术对铜合金表面进行涂层改性，并对其性能进行了评价。结果表明，激光功率和扫描速度对涂层的形貌、组织结构和性能有着重要影响。较低的激光功率和扫描速度可以获得致密且具有良好摩擦磨损性能的涂层。激光熔覆Ni基涂层工艺为铜合金表面改性提供了一种有效的方法。
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