第37卷第2期 2016年2月
焊接学报
TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION
Vol.37 February
稀土Y，O3对6063AI激光熔覆镍基熔
覆层耐磨性的影响
王成磊，张光耀，高原，韦文竹
（桂林电子科技大学机电工程学院，桂林541004）
No.2 2016
摘要：利用激光熔覆技术，在6063铝合金表面制备了添加有不同含量Y，0；的Ni60合金熔覆层，并对熔覆层进行了耐磨性试验。通过分析熔覆层组织、熔覆层表面磨痕形貌、磨损量及摩擦系数，研究Y，O，含量对铝合金表面激光熔覆镍基涂层耐磨性能的影响。结果表明，添加5%Y20，的Ni60熔覆层组织呈现明显的网状分布的枝晶和细小的等轴晶，稀土Y20，可以改善铝合金表面Ni60熔覆层的组织，促进晶粒细化和成分分布均匀；添加稀土Y20，的Ni60基熔覆层较Ni60熔覆层的磨损面崩损程度减小了，摩擦稳定性得到提高；随若稀土含量提高，熔覆层的磨损量减小，但Y20，含量高于5%时磨损量基本不会大幅变化；5%Y,0；+Ni60熔覆层具有良好的磨损形貌、较低的磨损量以及较稳定的摩擦系数，其熔覆层的耐磨性是Ni60熔覆层的6.1倍，是6063A1合金基体耐磨性的20.1倍关键词：激光熔覆；稀土；镍基；耐磨性
中图分类号：TG456.9 0序言
文献标识码：A
文章编号：0253360X(2016)02002104
1试验方法
铝及铝合金具有密度小、易加工、热膨胀系数低等优点，是有色金属中应用最广泛的材料之一，但铝合金存在硬度低等致命缺陷，限制了它在某些特殊领域应用1,2]，镍基合金具有较高的硬度、耐磨性、良好的力学性能和工艺性能，采用激光熔覆技术在钢铁材料表面熔覆镍基合金已获得了广泛的应用，改善了材料的表面性能．在铝合金基材表面熔覆镍基合金也取得了一定进展，但由于镍基合金与铝基材物理、化学性能差异，在铝合金表面熔覆镍基合金常不可避免地出现大量气孔和裂纹3.4
研究证明，稀土可消除或降低激光熔覆裂纹和气孔倾向15.6]，文中采用激光熔覆在A16063表面获得添加不同含量稀土Y,0，的Ni60熔覆层，并对熔覆层进行耐磨性试验，分析了熔覆层组织结构、表面磨痕形貌、磨损量和摩擦系数，研究Y2O；含量对铝
合金表面激光熔覆镍基熔覆层耐磨性能的影响，收稿日期：2014-09-25
基金项目：国家自然科学基金青年基金资助项目（51201043）；国家
自然科学基金资助项目（51264007）；广西自然科学基金资助项目（2015GXNSFBA139214）；广西信息材料重点实验室资助项目（1210908-214Z）；桂林电子科技大学研究生教育创新计划资助项目（YJCXB201501）
*参加此项工作的还有陆小会
1.1试验材料
熔覆基体材料为6063铝合金，尺寸50mm×60 mm×12mm.熔覆材料为Ni60合金与稀土Y,0，粉末的混合物，Y20，纯度≥99.99%，粉末粒度约为20 ~60μm，Ni60粉末的粒度为35~100μm，化学成分(质量分数.%)为：C0.7~1.Si3.5~3.5,Fe<5,B 3.5~4.5,Cr15~20,Ni余量.Y0；的含量（质量分数，%）分别选取0%，2%，4%，5%，6%，7%，10%，共7种
1.2熔覆试样制备
首先采用机械和化学混合方法来消除铝合金表面的氧化膜，具体工艺路线：铝合金表面细砂纸打磨一化学试剂（8%的盐酸）侵泡一清水清洗一丙酮清洗一烘手
7种混合粉末经球磨充分混合后采用粉末预置法平铺在基体上，厚度1mm，采用6kWHANSGS通用型激光热处理成套设备进行多道搭接激光熔覆处理，激光熔覆工艺参数为：功率为4000W，光斑直
径6mm，扫描速度600mm/min. 1.3试验设备及方法
用HSR-2M型高速往复摩擦磨损试验机进行高速往复摩擦磨损试验，对磨材料为Si:N4滚珠，直径 4mm，磨损时间20min，载荷5N，往复频率500