铝合金是工业中用量最大的有色金属,在航空、航天以及动力机械中得到了广泛应用。但由于硬度低,耐磨性较差,限制了其进一步应用。激光熔覆技术可有效地提高铝合金的硬度和耐磨性。激光熔覆是近二十年来发展起来的一种表面强化技术,它具有许多常规方法无法比拟的优势。 本文采用CO₂激光器在铝合金基体上用激光熔覆的方法分别制取了Al-Si粉末涂层、Al-Si+SiC粉末涂层、Al-Si+Al₂O₃粉末涂层、Al青铜粉末涂层。以此为熔覆材料的研究在国内目前并不多,因此本文旨在探讨这些熔覆材料是否可以成功地熔覆在铝合金表面,熔覆后的性能如何。综合运用一系列现代物理测试手段,对熔覆层的组织、性能做了细致的测试和分析。 采用预置粉末涂层法成功地在铝合金表面熔覆了Al-Si粉末涂层。采用氩气保护激光熔池,在一定的激光熔覆处理工艺参数下,可以获得均匀连续、界面为冶金结合的致密涂层。涂层底部和中下部基相组织为胞状枝晶,中上部和顶部为细小枝晶或等轴晶。激光熔覆层的硬度性能比基体提高了一倍多。对于SiC熔覆涂层的研究结果表明,由于未熔SiC的弥散强化、固溶强化以及激光快速加热快速冷却造成的晶粒细化等因素,激光熔覆层的硬度性能比基体提高了三倍。在优化工艺参数下的Al₂O₃熔覆涂层与基底间呈良好的结合,熔覆层和基底的稀释较弱。激光熔覆层的硬度性能比基体提高了近两倍。实验中还分析了熔覆过程中产生的裂纹和气孔问题,提出了解决措施。 结果表明,采用激光熔覆在铝合金表面熔覆新的材料的结果良好,大大提高了铝合金表面的硬度。