黄铜合金是一种性能优秀的合金材料,其在航空航天发动机零件中的使用已经有了一段足够长久的历史。如今,科学技术的发展日新月异,黄铜合金渐渐无法满足目前要求越来越高的行业要求,在其使用过程中,也由于不能适应严酷的工作环境,常常会因为出现表面损伤而不得不废弃,造成大量经济上的损失。为解决黄铜合金在日常工作中出现的缺陷,也为延长其使用寿命,提高其性能,减少浪费提高经济效益,采用具有高耐磨以及高硬度的GH4169合金对黄铜进行激光修复是一种行之有效的手段。镍基合金在激光修复的过程中,容易出现Nb元素的偏析现象,从而造成性能的下降,同时,GH4169合金熔覆涂层的硬度与耐磨性也有很大的提升空间,因此,对于GH4169合金熔覆涂层组织与性能的提升具有广阔的研究前景。本文通过选取Y2O3以及Ce O2两种稀土氧化物元素,并改变其在熔覆粉末中的质量百分比含量,对黄铜试样进行激光熔覆试验。并对获得的试样其宏观形貌、微观组织结构、显微硬度与耐磨性能进行观察与分析,研究其影响与作用规律。试验结果证明:添加稀土氧化物元素可以提高熔覆材料在基体表面的横向扩展能力,熔覆层成形良好好;添加稀土氧化物后熔覆层主要由树枝晶组成,稀土氧化物可以细化熔覆层微观组织晶粒尺寸、均匀化致密化晶粒组织,使树枝晶二次枝晶数量增加,减小枝晶间隙,抑制laves脆性有害相的产生,因此,稀土氧化物可以改善熔覆试样的宏观形貌以及熔覆层微观组织。对熔覆试样进行显微硬度测试与耐磨性能测试发现,添加稀土氧化物可以提高熔覆层的显微硬度平均值,均匀化各部位的显微硬度,并可提高熔覆层的耐磨性,减小摩擦过程中的质量损失,磨损过程主要是受到磨粒磨损与粘着磨损两种磨损机制的作用。当Y2O3稀土氧化物含量为0.8%时,对熔覆层的改善作用最好,laves相体积分数最小,为4.16%,平均显微硬度达到峰值,为620.52HV0.5,较未添加稀土氧化物时显微硬度提升1.35倍,摩擦过程质量损失量最小;当Ce O2稀土氧化物含量为0.4%时,对熔覆层的改善作用最好,laves相体积分数最小,为3.26%,平均显微硬度达到峰值,为730.76HV0.5,较未添加稀土氧化物时显微硬度提升1.59倍,摩擦过程质量损失量最小。通过对熔覆层的成形机理分析发现,GH4169合金粉末在激光熔覆过程中会发生L→γ→γ+MC→γ+laves的反应生成γ基体相、γ′强化相,MC相,以及laves相,熔覆层新相的形成主要是受Nb元素的偏析作用所控制的。添加稀土氧化物后熔覆层中Nb元素的枝晶偏析受到抑制。当Y2O3稀土氧化物含量达到0.8%时,枝晶干中Nb元素含量回升至5.42%,同时,添加稀土氧化物后还可促进Ni、Cr元素的析出。熔覆试样结合处的Nb元素分布均匀,Ni、Mo、Cu、Cr元素在熔合线附近均可观察到波峰,进一步说明了熔覆试样的冶金结合情况良好。对结合处附近的显微组织进行观察可发现,稀土氧化物还可抑制熔合线附件裂纹以及气孔等缺陷的产生。最后,对比两种稀土氧化物对熔覆层宏观形貌、显微组织以及显微硬度与耐磨性能的改善作用可发现,0.4%含量的Ce O2稀土氧化物下的熔覆试样综合性能最好。