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利用电弧喷涂技术可以在金属表面制备梯度陶瓷涂层,但是由于涂层内部及涂层与基体之间以机械结合为主,结合强度不高,涂层表面易产生微裂纹,抗热震性及耐磨性能较差。对电弧喷涂涂层进行激光重熔处理,可以获得结合强度高、抗热震性及耐磨性能良好的梯度陶瓷涂层,同时不改变涂层的整体梯度结构。但是,对梯度涂层进行一次重熔易使涂层间产生裂纹,甚至产生涂层脱落。针对上述问题,对热喷涂梯度涂层进行多次激光重熔,提高了梯度涂层的结合性能、抗热震性能,同时改善了涂层的微观组织结构,降低了涂层的孔隙率。 本文研究了在金属基体表面制备梯度陶瓷涂层,采用自主设计制造的包丝机制备喷涂所需粉芯丝材。采用电弧喷涂设备和激光重熔设备制备出电弧喷涂涂层、一次重熔电弧喷涂涂层和多次重熔电弧喷涂涂层三种Ni/TiC梯度涂层,并对电弧喷涂和激光重熔的工艺参数进行研究。通过SEM、电阻炉等设备对涂层性能进行表征,比较三种涂层的组织结构和性能,结果表明,未经重熔的电弧喷涂涂层的组织不均匀、呈粗大的片层状,孔隙率较高、裂纹较多,涂层与基体之间主要为机械结合,涂层抗热震性能很差。经过一次重熔的涂层的组织变得均匀、粗大的片层状结构消失,孔隙率变低、裂纹减少、抗热震性能更好,且涂层之间冶金结合增加,但涂层与基材之间的结合方式不完全是冶金结合,涂层与基体间有熔不透现象存在,且涂层的梯度结构受到破坏。经过多次重熔得到的涂层兼具一次重熔涂层的优点,同时涂层与基体间的冶金结合进一步增加,并且涂层的梯度结构保持完好,抗热震性能更加优异。对于一次重熔,成分分布指数p=1时的抗热震性能优于p=2和p=1/2;对于多次重熔,成分分布指数为p=2时的抗热震性能优于p=1和p=1/2。与经过一次重熔的涂层相比,经过多次重熔得到的梯度涂层的性能更加优异,提高了涂层的综合性能和寿命。