【摘 要】
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高熵合金具有优异的抗磨损和抗腐蚀性能,是制备涂层的理想材料。钨极惰性气体（TIG）电弧熔覆高熵合金涂层具有高效率高质量的特点,但同时存在晶粒粗大和元素偏析问题,导致力学性能及耐蚀性能劣化。针对以上问题,本文在分析国内外高熵合金涂层制备方式,以及超声辅助熔体处理、焊接及熔覆的基础上,以改善TIG电弧熔覆高熵合金涂层的组织、力学性能及耐蚀性能为目的,对超声辅助TIG电弧熔覆高熵合金涂层进行了试验研究,
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高熵合金具有优异的抗磨损和抗腐蚀性能,是制备涂层的理想材料。钨极惰性气体（TIG）电弧熔覆高熵合金涂层具有高效率高质量的特点,但同时存在晶粒粗大和元素偏析问题,导致力学性能及耐蚀性能劣化。针对以上问题,本文在分析国内外高熵合金涂层制备方式,以及超声辅助熔体处理、焊接及熔覆的基础上,以改善TIG电弧熔覆高熵合金涂层的组织、力学性能及耐蚀性能为目的,对超声辅助TIG电弧熔覆高熵合金涂层进行了试验研究,分析了超声对涂层的相组成、微观组织、元素分布、力学性能及腐蚀性能的影响。研究了TIG电弧熔覆工艺参数对AlCoCrFeNi高熵合金涂层的影响。通过改变熔覆线能量,获得了制备无缺陷涂层的工艺区间。在此基础上研究了熔覆线能量对AlCoCrFeNi高熵合金涂层的影响,发现随着熔覆线能量增加,涂层中Fe含量提高,微观组织由细等轴晶转变为粗大柱状晶;涂层显微硬度、弹性模量、抗蠕变性降低;耐蚀性提高。研究了超声辅助对TIG电弧熔覆AlCoCrFeNi高熵合金涂层的影响。发现在超声作用下,涂层仍为BCC（A2+B2调幅分解）结构;等轴晶细化,柱状晶消失,平均晶粒尺寸减小70%;Cr在晶界处偏析加剧;涂层显微硬度提高20%,弹性模量和抗蠕变性提高;腐蚀模式由晶间腐蚀转变为均匀腐蚀,耐蚀性提高。研究了超声辅助对TIG电弧熔覆Al Co Cu Fe Ni高熵合金涂层的影响。发现在超声作用下,涂层BCC枝晶+FCC枝晶间组织中BCC枝晶比例提高;二次枝晶臂间距减小90%;枝晶偏析被显著抑制;涂层显微硬度提高15%,弹性模量和抗蠕变性提高;腐蚀模式由枝晶间选择性腐蚀转变为均匀腐蚀,耐蚀性提高。
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