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利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等分析方法,分析了镍基合金热喷涂层和热喷焊层的组织结构特征,重点研究了热喷焊层经激光重熔以及进一步时效处理后组织结构的变化及强化机制,并对不同处理态热喷焊层的硬度、耐磨性能、抗热震性能、抗高温抗氧化性能和耐腐蚀性能进行了测定和分析比较。 对 Q345钢表面镍基合金火焰热喷涂层的分析研究表明,它们之间是一种机械结合,而得到的热喷焊层是一种冶金结合,不但厚度较厚而且它们之间的结合区存在一条白亮带特征。 对镍基合金热喷焊层和重熔热喷焊层的研究表明,热喷焊层组织粗大、不均匀,并且喷焊层内仍存在少量的气孔、夹杂等缺陷;经激光重熔处理后热喷焊层组织得到明显细化和改善,同时热喷焊层中的缺陷得到基本消除。重熔热喷焊层组织主要由细小的树枝晶以及枝晶间均匀分布的层片状共晶和一些硬质相组成,并且在相同工艺条件下,随着激光功率减小、扫描速度增快,重熔热喷焊层的组织越细小。经激光重熔处理后镍基合金热喷焊层的硬度和耐磨性得到较大幅度的提高,相比较,激光功率较小、扫描速度较快的条件下,所得到的重熔热喷焊层的硬度和耐磨性较好。 对镍基合金重熔热喷焊层的时效处理试验结果表明,在时效温度(600℃)一定的条件下,随着时效时间的延长,重熔热喷焊层的共晶组织发生了球状化过程,层片状组织不但形态发生了改变,而且在细晶基体中析出大量弥散分布的硬质相,经不同时效时间处理后,重熔热喷焊层仍保持较高的硬度,达到了复合强化的效果;在时效时间(6 h)一定的条件下,随着时效温度的升高,重熔热喷焊层组织中细小的树枝晶发生了明显的分离和粗化并形成等轴状,同时碳化物不但发生聚集长大而且类型也发生了转变,使重熔热喷焊层的硬度开始逐渐下降;当时效温度超过800℃后,重熔热喷焊层的硬度出现较大幅度下降的趋势。 对镍基合金热喷焊层的抗热震性能试验结果表明,在相同试验条件下,重熔热喷焊层的抗热震性能最好、时效态重熔热喷焊层次之、原始热喷焊层最差。 对镍基合金热喷焊层的抗高温氧化试验结果表明,在相同试验条件下,不同处理态热喷焊层的氧化动力学曲线在600℃时均符合对数规律,在800℃时均符合抛物线规律。相比较,经激光重熔处理后热喷焊层的抗高温抗氧化性能得到较大幅度提高。 对镍基合金热喷焊层的耐腐蚀性试验结果表明,在相同试验条件下,原始热喷焊层的耐腐蚀性最差,经激光重熔处理后其耐腐性得到一定程度的提高,之后经短时时效处理后重熔热喷焊层的耐腐蚀性有所降低,然而经进一步长时时效处理后,重熔热喷焊层的耐腐蚀性则表现为有一定程度的提高。