碳化铬耐磨衬板高温合金具有较高的高温强度、塑性、组织稳定性及良好的抗氧化和抗腐蚀性能,已广泛应用于航空航天和燃气轮机工业。因其价格昂贵且在极端恶劣环境下使用,国内外十分注视碳化铬耐磨衬板及其零部件的表面改性及再制造修复。

张家港鑫州以碳化铬耐磨衬板高温合金鑫州XZ-AK523和鑫州XZ-HD63为研堆焊耐磨复合板究对象,采用XZ-6000型连续CO2多功能数控激光加工设备对XZ-AK52合金碳化铬耐磨衬板进行激光表面熔凝试验,对鑫州XZ-HD63合金进行激光熔覆Co基合金涂层试验,并利用金相显微镜、扫描电耐磨堆焊板镜及显微硬度计测试和分析了熔凝层、熔覆层及其结合区的显微组织和硬度的变化,研究了工艺参数对激光熔凝层和熔覆层组织与性能的影响,以及稀土氧化物Y_2O_3对Co基熔覆涂层的影响。得到以下结论:

(1)XZ-AK52合金激光碳化铬耐磨衬板表面熔凝层主要由大量细长柱状枝晶组成;经过900℃时效100h,各工艺条件下熔凝层有大量沉淀相析出,而且P/v越大,析出的沉淀相越细小、弥散;所有熔凝组织经960℃,1h固溶处理后,晶粒均出现粗化现象,沉淀相也减少;

(2)随着碳化铬耐磨衬板激光比能的增加,XZ-HD63合金激光熔覆Co基涂层的稀释率增加,组织也变得粗大;

(3)在碳化铬耐磨衬板XZ-HD63合金多道熔覆搭接试验中,各道熔覆层之间的搭接区组织较粗大;而且与相同工艺参数下的单道熔覆层相比,多道搭接熔覆层的稀释率明显增加,硬度也随之下降;

(4)添加适量Y_2O_3可细化XZ-HD63合金熔覆层组织,提高硬度,但当加入1.2% Y_2O_3时,熔覆层的硬度有所下降。

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