比粉与比能对激光熔覆NiWC25特性的影响

目的探究激光熔覆过程中比粉和比能对合金粉末与基体的结合特性、熔覆层宏观形貌和微观结构、熔覆层最大宽度和结合宽度比值的影响规律,找出熔覆层既无柱节结构又具有良好冶金结合的比粉和比能的可选范围。方法采用正交实验和单一控制变量相结合,制备出一组单道熔覆层,分析该熔覆层比粉和比能对柱节结构、临界结合结构、均匀圆柱结构的影响特性。结果当激光熔覆的比粉大于7vs/mm、比能大于200ws/mm时,熔覆层最大宽度与熔覆层结合宽度的比值大于1.41,熔覆层和基体之间出现间隙,使熔融合金粉末在熔覆过程中沿着垂直于基体方向塌陷,形成了明显柱节结构的熔覆层;当比能为200 ws/mm、比粉小于5vs/mm时,熔覆层的宏观形貌为均匀圆柱形结构,且熔覆层最大宽度与基体和NiWC25的结合宽度比值为1;当比粉大于7 vs/mm、比能小于100 ws/mm时,NiWC25和基体出现临界熔覆层,甚至出现基体和熔融Ni WC25合金粉末脱离现象。结论只要激光熔覆的比粉在3～5 vs/mm、比能在100～200 ws/mm范围内变动时,不仅能保证熔覆层无任何柱节结构,且基体和NiWC25结合宽度与熔覆层最大宽度比值恒等于1,从而使基体与NiWC25合金具有良好的冶金结合性能。