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镁合金是重要的有色轻金属材料,具有比强度、比刚度高,减振性、电磁屏蔽和抗辐射能力强,易切削加工,易回收等一系列优点,广泛应用于航空航天、汽车制造等工业领域。然而,镁合金较差的耐腐蚀性能却制约着镁合金的应用拓展。因此,采用表面改性技术以增强镁合金表面耐腐蚀性能具有重要的现实意义。本文研究以AZ91D镁合金为试验材料,采用低熔点Al-Si共晶合金粉末在镁合金表面进行同步送粉激光合金化和预置式二步激光熔覆,以期提高镁合金表面耐蚀性能。同时在镁合金表面探索性的进行Ni-Cr-B-Si粉末材料的激光改性试验,研究镁合金表面高熔点材料激光加工特点与可行性。研究表明,Al-Si合金化层在固定的激光功率下,随扫描速度的增加,其熔宽、熔高、熔深呈下降趋势;在一定的扫描速度下,熔宽和熔深随激光功率的增加而增加,而熔高却呈下降趋势。合金化层组织由α-Mg和Al固溶体基体与弥散分布其间的Mg2Si、Al12Mg17和Al3Mg2金属间化合物(IMC)相组成。Al-Si合金化层的硬度分布均匀且明显高于AZ91D母材。Al-Si合金化层相对于AZ91D具有高极化阻力和低腐蚀率。极化腐蚀优先发生于α-Mg和Al固溶体基体中和基体与IMC相的界面部位。对于Al-Si合金材料激光熔覆,熔覆层与镁合金母材结合方式受激光工艺参数影响明显。在最佳激光参数范围内可实现熔覆层和母材的冶金结合,且母材中的镁对熔覆层底部有极小的稀释渗透。熔覆层由树枝晶状的α-Al和(α-Al+β-Si)共晶基体组织组成。Al-Si熔覆层硬度略高于AZ91D母材。Al-Si熔覆层相对于AZ91D具有高极化阻力和较低的腐蚀率。熔覆层极化腐蚀主要发生在作为阳极的α-Al枝晶上。盐雾试验定性的验证了阳极极化试验结果,具有最低腐蚀电流的Al-Si合金化层最耐盐雾腐蚀。Ni-Cr-B-Si材料激光合金化改性层组织呈层状结构,合金涂层与其下的组织硬度差异明显。不均匀的涂层结构使得涂层具有高于镁合金的腐蚀电势但却表现出高于镁合金的腐蚀电流。采用Ni-Cr-B-Si粉末材料在镁合金表面的激光熔覆在相当的功率范围内,Ni-Cr-B-Si熔覆层呈现未熔透、过熔两种形式,并伴有大量气孔。主要原因在于该合金粉末的熔点和基体镁合金相差较大,激光作用时镁合金产生强烈蒸发,致使在镁合金表面直接高熔点材料改性激光加工性下降。