鎂合金（AZ91D）激光合金化與激光熔覆的研究.pdf

1、本文研究以AZ91D鎂合金為試驗材料,采用低熔點Al-Si共晶合金粉末在鎂合金表面進行同步送粉激光合金化和預(yù)置式二步激光熔覆,以期提高鎂合金表面耐蝕性能。同時在鎂合金表面探索性的進行Ni-Cr-B-Si粉末材料的激光改性試驗,研究鎂合金表面高熔點材料激光加工特點與可行性。 研究表明,Al-Si合金化層在固定的激光功率下,隨掃描速度的增加,其熔寬、熔高、熔深呈下降趨勢；在一定的掃描速度下,熔寬和熔深隨激光功率的增加而增加,而熔高卻

2、呈下降趨勢。合金化層組織出α-Mg和Al固溶體基體與彌散分布其間的Mg2Si、Al12Mg17和Al3Mg2金屬間化合物(IMC)相組成。Al-Si合金化層的硬度分布均勻且明顯高于AZ91D母材。Al-Si合金化層相對于AZ91D具有高極化阻力和低腐蝕率。極化腐蝕優(yōu)先發(fā)生于α-Mg和Al固溶體基體中和基體與IMC相的界面部位。對于Al-Si合金材料激光熔覆,熔覆層與鎂合金母材結(jié)合方式受激光工藝參數(shù)影響明顯。在最佳激光參數(shù)范圍內(nèi)可實現(xiàn)熔覆

3、層和母材的冶金結(jié)合,且母材中的鎂對熔覆層底部有極小的稀釋滲透。熔覆層由樹枝晶狀的α-Al和(α-Al+β-Si)共晶基體組織組成。Al-Si熔覆層硬度略高于AZ91D母材。Al-Si熔覆層相對于AZ91D具有高極化阻力和較低的腐蝕率。熔覆層極化腐蝕主要發(fā)生在作為陽極的α-Al枝晶上。鹽霧試驗定性的驗證了陽極極化試驗結(jié)果,具有最低腐蝕電流的Al-Si合金化層最耐鹽霧腐蝕。 Ni-Cr-B-Si材料激光合金化改性層組織呈層狀結(jié)構(gòu),合