钢表面激光搭接熔覆镍基纳米WC/Co复合涂层的显微组织

采用CO2激光在45钢表面制备镍基纳米WC/Co复合熔覆层,在激光单道熔覆的基础上进行激光搭接熔覆。通过SEM、XRD、EDS以及显微硬度测试,分别对激光单道及搭接熔覆层的显微组织、物相、成分及硬度进行比较研究。结果表明:选择合适的激光熔覆工艺,可以在45钢表面获得基本上消除了裂纹和孔洞,并与基体呈冶金结合的镍基纳米WC/Co复合熔覆层及其搭接熔覆层。熔覆层的物相为γ(Fe-Ni)基体上分布着以WC、W2C为主的碳化物相。其中激光单道、搭接熔覆层显微硬度分别为779.3～1315.0HV0.1、600.3～1560.0HV0.1。尽管单道及搭接熔覆层中碳化物的种类不变,但其形态和分布有较明显差异,搭接熔覆层较单道熔覆层中碳化物形态多样性及分布不均匀性更大一些。无论激光单道或搭接熔覆层中,都存在含相当数量的粒度≤100nm的纳米颗粒,分析认为这些纳米颗粒最有可能为WC、W2C为主的碳化物,对于熔覆层的抗裂止裂起了关键的纳米效应作用。本文研究的结果对重要零部件的较大面积局部表面改性或修复再制造的工程应用具有重要的探索意义。