【摘 要】
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汽轮机叶片是将热能转化机械能的重要部件。叶片汽蚀损伤是造成汽轮机故障的主要原因之一，本文根据汽蚀损伤机理，设计了12种不同的抗汽蚀涂层材料，采用激光熔覆技术用YAG激光器
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汽轮机叶片是将热能转化机械能的重要部件。叶片汽蚀损伤是造成汽轮机故障的主要原因之一，本文根据汽蚀损伤机理，设计了12种不同的抗汽蚀涂层材料，采用激光熔覆技术用YAG激光器在2Cr13基体上制备抗汽蚀样品。利用研制的汽蚀实验机对抗汽蚀涂层材料进行优选，对采用优选材料制备的激光熔覆层使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)进行组织成分分析并对物相进行表征；用HB1000B型显微硬度计测量涂层显微硬度。主要结论如下：
研制了汽蚀试验装置，可对材料的抗汽蚀性能进行评估。从熔覆层表面状态、熔覆层质量、抗汽蚀性三方面对12种涂层材料进行比较，2号合金材料性能相对最好。
讨论了激光熔覆工艺参数对熔覆层硬度的影响：相同的扫描速度下，功率较低时会引起金属熔化不充分，导致熔覆层组织分布不均，硬度相对较低；相同激光功率下，扫描速度增大会降低激光熔覆过程中输入的能量，起到了细晶强化的作用从而提高了硬度，但过高的扫描速度也会造成金属的不充分熔化和混合引起硬度的下降。
探讨了激光熔覆工艺参数对界面马氏体组织和性能的影响。较高的激光功率和较低的扫描速度对马氏体组织的影响很大。激光功率过高时，界面会出现过热组织，导致基体材料性能大幅度降低。
熔覆层主要由γ-Co、FeNi、Cr7C3、CoCr等相组成。熔覆层组织中基体相主要是面心立方结构γ-Co及FeNi等过饱和固溶体，骨架相为Cr7C3、CoCr等组成相。
研究了热影响区中马氏体组织变化的情况，发现从基体至不完全重结晶区再到过热区，马氏体板条间大颗白色颗粒碳化铬逐渐减少直至没有。对试样从涂层至基体进行了显微硬度测试，从涂层到基体的显微硬度呈梯度分布，熔覆层表面硬度最高为HV786，热影响区次之，基体硬度最低为HV256，熔覆层的平均显微硬度为是基材显微硬度的3.07倍，同时热影响区中存在硬度的软化带。
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