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镍基合金熔点低,流动性好,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐热和抗氧化等综合性能,并且成本较钴基低廉。为了提高核泵不锈钢的耐磨性能,采用等离子弧堆焊的方法,在不锈钢表面堆焊一层具有优良性能的镍基合金,既能发挥该合金的优良性能,又节约贵重金属。利用金相显微镜、电子探针、XRD衍射仪、荧光光谱分析仪、扫描电镜以及显微硬度计,对镍基合金涂层的显微组织及硬度进行分析。使用MMS-2A型微机控制磨损磨损试验机,对堆焊层的摩擦磨损性能进行了研究,同时利用扫描电镜,对磨损形貌进行观察,研究其磨损机理。同时研究了堆焊电流对镍基合金堆焊层组织、硬度及耐磨性能的影响,还研究了不同镍基合金粉末等离子堆焊层的显微组织、硬度和耐磨性。结果表明镍基合金堆焊层显微组织随着距熔合线距离而变化,堆焊层由y-Ni基体和多种形态的析出相组成,析出相有CrB、M23(C,B)6、Cr7C3、Cr583、Ni3Si。显微硬度随着距熔合线的距离而变化,中间层硬度较低。研究了多种磨损工艺参数对摩擦磨损性能的影响：随着载荷的增加,磨损量逐渐增加,摩擦系数下降；随着转速的增加,磨损量先降低后增加,而摩擦系数降低；随着磨损时间的增加,磨损量逐渐增加,而磨损率降低,平均摩擦系数降低；同时还研究了粗糙度对堆焊层摩擦磨损性能的影响,粗糙度降低时,磨损量先降低后升高。磨损机制是以粘着磨损、磨粒磨损、氧化磨损还有疲劳现象的综合磨损机制。堆焊电流对镍基合金涂层的组织性能影响都很大,电流太低,成型性不好；电流太高,出现烧蚀现象,性能急剧下降。140A电流下的堆焊层,组织杂乱,190A电流下堆焊层组织较粗大,160A电流下,成型性好,组织小均匀,堆焊层性能最优,硬度最高,并且耐磨性最好。镍基合金粉末成分含量的不同,得到的堆焊层组织和性能差别很大。Ni40A合金堆焊层以树枝晶和晶间析出相组成；Ni50A合金堆焊层树枝晶较少,析出相形态多样；Ni60A合金堆焊层在γ-Ni基体上均匀地分布着大量的硼化物和碳化物强化相。Ni60A合金堆焊层显微硬度最高、耐磨性最好；Ni40A合金堆焊层硬度最低、耐磨性最差。