液压支架立柱等杆类零件是矿山装备中价值较高的一类零件,当前存在大量的报废问题。激光再制造技术可以修复这类高价值的关键部件。同时,激光再制造也是国家制造业转型趋势,符合《中国制造2025》提出的绿色制造理念,成为国家循环经济战略的重要环节,受到众多研究所与企业的重视,并得到政府的扶持。目前,激光再制造产业化面临效率低、表面质量差等问题,拉长了再制造流程,极大地增加了成本,当前缺乏激光再制造熔覆层的表面完整性研究,限制了其工程应用。本文针对上述问题,采用高速激光熔覆工艺,在液压支架常用立柱表面制备Fe-Cr-B熔覆层,并对熔覆层进行后处理,从高速激光熔覆工艺、后处理工艺、完整性评价体系三个方面对该技术进行研究。并通过腐蚀试验研究了表面完整性对零件耐腐蚀性的影响。本文的主要研究工作如下:(1)研究高速激光熔覆工艺制备熔覆层的机理,探究了高速激光熔覆层的表面形貌、显微组织、残余应力与显微硬度等参量的变化规律,表征高速激光熔覆对熔覆层表面完整性的影响。获得的熔覆层显微组织存在分层现象;熔覆层表面残余应力为残余拉应力,随熔覆进行逐渐减小;与常规激光熔覆相比,获得的熔覆层宏观形貌平整,但微观形貌不均匀。(2)对熔覆层进行后处理,对比分析不同滚压力下对熔覆层表面形貌、表面粗糙度、显微组织、残余应力和显微硬度,研究后处理对熔覆层表面完整性的影响。试验结果表明:后处理表面平整,表面粗糙度随滚压力增大呈先减小后增大的变化趋势;后处理使熔覆层顶部出现明显加工硬化区,表层硬化现象明显,随滚压力的增大,熔覆层硬度上升,产生的硬化区变深;后处理后表面出现残余压应力,随着滚压力的增大,表面残余压应力先增大后减小。(3)使用定量评价与定性评价结合的方法,通过表面粗糙度、残余应力、表面缺陷、金相组织、显微硬度与影响区深度六个评价指标,构建表面完整性图谱,综合评价高速激光熔覆修复的液压支架立柱熔覆层表面完整性。后处理过程中滚压力存在临界值,此时表面完整性最好。(4)电化学腐蚀试验结果表明,各试样的腐蚀电位、钝化区间以及电化学阻抗,研究表面完整性对耐腐蚀性的影响。对熔覆仅进行车削加工时,增大熔覆层表面的几何不平度,表面耐腐蚀性最差;后处理后,熔覆层表面耐腐蚀性有所提高。该论文有图42幅,表10个,参考文献81篇。