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钴基复合粉末等离子堆焊层组织与性能的研究
钴基复合粉末等离子堆焊层组织与性能的研究
摘要：
随着工程材料的快速发展，钴基复合材料因其优异的力学性能和热稳定性在航空、航天、能源和汽车等领域得到广泛应用。然而，复合材料的制备过程中存在着焊接层内组织和性能不均一的问题。为了研究钴基复合粉末等离子堆焊层的组织与性能，本文采用了扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪和拉伸试验机等手段对焊接层进行了表面形貌、成分分布、相组成和力学性能的分析。
关键词：钴基复合材料；等离子堆焊层；组织；性能；分析
引言：
钴基复合材料在航空、航天、能源和汽车等领域具有广泛的应用前景，其具有良好的力学性能、高温稳定性和耐蚀性能。而复合材料的焊接制备过程中，焊接层的组织和性能往往对材料的整体性能影响较大。因此，对钴基复合粉末等离子堆焊层的组织和性能进行研究具有重要意义。
材料与方法：
本研究采用了钴基复合粉末作为焊接材料，通过等离子堆焊工艺在基底上制备焊接层。然后，采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪、X射线衍射仪（XRD）和拉伸试验机等仪器对焊接层的表面形貌、成分分布、相组成和力学性能进行分析。
结果与讨论：
通过SEM观察焊接层的表面形貌，发现焊接层表面呈现出均匀的晶粒结构，没有明显的裂纹和气孔。能谱仪分析发现，焊接层中主要成分为钴和添加元素，并且钴和添加元素均匀分布在焊接层中。通过XRD分析，得出焊接层主要由钴基固溶体和合金相组成，其晶体结构呈现出面心立方结构。通过拉伸试验，我们测得焊接层的抗拉强度和延伸率，结果显示焊接层具有较高的抗拉强度和较好的延展性。
结论：
钴基复合粉末等离子堆焊层具有均匀的晶粒结构和成分分布，主要由钴基固溶体和合金相组成。焊接层具有较高的抗拉强度和较好的延展性。本研究对于理解钴基复合粉末等离子堆焊层的组织与性能具有一定的参考价值，并为进一步优化焊接工艺提供了一定的理论依据。
参考文献：
[1]LiJ,ChenYC,LeiZF,etal.MicrostructureandpropertiesofplasmatransferredarcweldedInconel718/Ni60compositecoating[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina,2013,23(10):3021-3026.
[2]ShenZX,ZhaoHS,SongY,etal.MicrostructureandpropertiesoflasercladdingNi60-SiCpcompositecoatings[J].MaterialsCharacterization,2018,136:418-424.
[3]CaiKW,LiuCF,ChengXL,etal.Microstructuresandwearresistanceofcobalt-basedcompositecoatingspreparedbylaser-engineeringnetshaping[J].Surface&CoatingsTechnology,2016,307:235-244.