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以异丙醇铝[Al(OC3H7)3]为前驱体,在ZLl09铝合金表面用非水性溶胶凝胶法分别制备了Al203凝胶预覆层和CNT/Al2O3复合凝胶预覆层,采用连续Nd:YAG激光器进行激光熔覆实验。研究了激光功率、扫描速度、碳纳米管浓度对熔覆层组织和性能的影响。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计和摩擦磨损试验机对熔覆层进行相结构、表面和截面形貌、显微硬度分析和摩擦磨损性能分析。Al203凝胶预覆层的激光熔覆结果表明,Al203熔覆层厚约5-10μm,主要由α-Al2O3相和γ-Al2O3相组成。扫描速度200mm/min,激光功率500W时,Al2O3熔覆层较致密但不均匀,存在少量未完全结晶的球状凝胶颗粒。扫描速度200mm/min,激光功率600W时,Al2O3凝胶颗粒消失,熔覆层更加致密,α-Al2O3相衍射峰显著增强；扫描速度增加到400mm/min, γ-Al2O3相向α-Al2O3相转变的程度降低,截面组织较为疏松,且部分涂层出现了剥落。激光功率800W,扫描速度200mm/min和400mm/min下,熔覆层表面质量均较差,表层出现了针状铝合金组织,熔覆层不连续,厚薄不均,Al2O3涂层可能因蒸发而脱落。在ZL109铝合金表面制备Al/C摩尔比为8：1和2：1的CNT/Al2O3复合凝胶预覆层,扫描速度400mm/min,不同激光功率下进行激光熔覆实验。Al/C摩尔比为8：1,激光功率600W时,熔覆层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,并存在均匀分散的碳纳米管；激光功率增加到900W,熔覆层中碳纳米管与Al203凝胶反应生成Al2OC相,熔覆层变得平整致密、均匀连续。Al/C摩尔比为2：1时,熔覆层由α-Al2O3, γ-Al2O3和Al2OC相组成。600W激光功率下,熔覆层中存在没有转化为结晶态的球形Al2O3凝胶；激光功率增加至900W,整个熔覆层全由直径几十纳米的球形颗粒组成,颗粒之间存在大量孔隙。熔覆层显微硬度取决于熔覆层的相结构及表面形貌。扫描速度200mm/min时熔覆层的显微硬度明显比400mm/min时高。扫描速度一定时,Al2O3熔覆层显微硬度随激光功率的增加而先增后减。扫描速度200mm/min,激光功率600W时Al2O3熔覆层显微硬度最高,可达264HV0.025,是铝合金基体的5倍,同时摩擦系数为0.41。CNT/Al2O3熔覆层显微硬度比Al2O3熔覆层降低。Al/C摩尔比为2：1时,熔覆层显微硬度最高为136HV0.025, Al/C摩尔比为8：1时,熔覆层显微硬度最高可达238HV0.025。碳纳米管的存在使CNT/Al2O3熔覆层的摩擦系数降至0.17。