摘要：在HT150基体上进行宽带送粉激光熔覆，研究不同扫描速度和送粉速率条件下的熔覆层的显微组织

与性能，并对产生熔覆层组织不均匀性的原因进行了探讨。实验结果表明随扫描速度和送粉速率增大，熔

覆层组织趋于细化，耐磨性有所提高，在送粉速率较小时，扫描速度作用较显著；其它参数不变的前提下

，随扫描速度增大，熔覆层显微硬度增大，界面硬度梯度变陡。
关键词：激光熔覆；激光参数；组织；性能

TheRelationshipBetweentheCharacteristicandPropertyofCladdingandtheLaser

ProcessingParameters
　　　　　　　　　CHENLi1HUANGFeng-xiao2LIUXi-ming1
(1.ChangchunUniversityofTechnology,SchoolofMaterialScience
　andEngineeringJilinChangchun130012;
　　　　　　2.DepartmentofEngineeringMechanics,AviationUniversityof
　　　　　　　AirForceJilinChangchun130021)
Abstract:Severalcladdingswereobtainedongraycastironsubstrate.Themicrostructure

andpropertyofthecladdingatvariousscanningspeedandpowerfeedingratewasmeasured.

Thereasonofpartialmicrostructureheterogeneityofthecladdingisdiscussedusing

solidificationtheory.Theresultsshowthatthemicrostructureofthecladdingtendsto

fineandthewearresistanceofthespecimensincreasesalongwiththeincreasingofthe

scanningspeedandthepowerfeedingrate.Theeffectofthescanningisobviouslyunder

lowerpowerfeedingrate.Themicro-hardnessofcoatingincreaseandthehardnessgrads

becomesteepwiththeincreasingofthescanningspeed.
Keywords:lasercladding;laserparameter;microstructure;property
前言
　　激光熔覆除了具有激光热处理的一般优点外，由于熔覆材料在激光束作用下迅速熔化，快速凝固，形

成与常规组织性能不同的优异合金层，从而使工件内部与表面成分、性能各异具有特殊的复合性能。一般

的耐磨、耐蚀材料均含有Cr、Mo等贵重金属，因此利用激光熔覆的方法还能节省大量贵重稀有金属［1－2

］。激光熔覆过程的参数可分为两大类：材料和激光的参数、熔覆工艺参数。材料和激光的参数主要包括

；材料的颗粒度、扩散系数、热传导系数、熔点、密度、吸收系数；激光的模式和波长等。材料和激光的

种类一旦选定，在非精确计算的情况下，可以认为保持不变。工艺参数是指：激光的输出功率、光束作用

试样表面的半径、送粉速率、扫描速度等。工艺参数的调整是获得良好熔覆层的关键。在工业中，铸铁通

常是制作模具的适宜材料。磨损是模具的主要失效形式之一。由于模具的价格较昂贵，因此它们的修复受

到人们重视［2］。本文在灰铁150基体上进行送粉激光熔覆，对工艺参数与组织和性能的关系进行了探讨

，为熔覆工艺参数的选择提供定量的实验依据。

1实验材料及方法
　　熔覆材料为铁基自熔合金粉，粒度为50-320目；基体材料为HT150，化学成分见表1。
　　基体实验材料为200mm长、100mm宽，10mm厚铸造板料。在板料上进行横向单道宽带送粉激光熔覆。扫

描速度Vs分别为0.41、0.82、1.65、2.48mm/s，送粉速率Vf分别为400、425、450、500mg/s。截取25×

40mm的试样组织观察，并进行硬度和快速磨损性能测试。
　　激光加工装置为：JKF-6型激光宽带熔覆送粉器、JKJ-5型激光宽带转镜。激光输出功率为3.5KW，光

斑尺寸为25×2mm，喷嘴尺寸20×1mm。
　　在MM6大型卧式金相显微镜下观察熔覆层显微组织；利用HXD-1000型显微硬度计对熔覆层进行显微硬

度测试，载荷100g；Skoda快速磨损试验机上测试快速磨损性能，载荷150kg，行程3000r，转速675r/min

，硬质合金磨轮直径30mm、宽2.5mm。