铝铁青铜粉末激光熔覆单道轨迹与涂层层的形成特征、结构、显微硬度及摩擦学行为

摘要： 本文研究了气体流速与压力对粉末流动的影响，以及激光熔覆工艺参数对Al-Fe粉末青铜涂层显微组织、相组成、显微硬度和摩擦学行为的作用。阐述了单道轨迹、单层及双层涂层的特征。激光束速度、单道间距和喷嘴与基体表面距离会影响涂层的显微组织和显微硬度。这些参数在双层涂层中更为稳定，因为二次熔融会形成晶界结合更致密的涂层。干摩擦条件下，当沉积速度低于140-160 mm/min时，摩擦系数稳定且显著低于铸造铝青铜；此时涂层耐磨性随沉积速度提升而增强。但速度继续提高会导致摩擦系数随时间显著上升及摩擦面严重咬粘。润滑摩擦条件下，当载荷从120 N增至360 N（即接触面压力从1.75 MPa升至5.3 MPa）时，沉积速度为120 mm/min的磨损率急剧增加近130倍，140 mm/min时约增加9倍。