2023年第3期热加工www.mw1950.com12增材制造专题AdditiveManufacturingTopic低温相变合金涂层激光熔覆工艺研究杨超锋1，吴世品1，2，王权1，2，王雪娇1，马强31.天津职业技术师范大学机械学院天津3002222.汽车模具智能制造技术国家地方联合工程实验室天津3002223.天津金桥焊材集团有限公司天津300399摘要：低温相变合金是一种可以产生残余压应力的新型合金，同时具有抑制冷裂纹和抗变形的优点。为了探究低温相变合金的激光熔覆制备工艺，研究了不同激光功率、扫描速度和送粉速率对低温相变合金熔覆层的几何尺寸、成形质量、微观组织和力学性能的影响。研究结果表明：当激光功率为1200W、送粉速率为0.6r/min、扫描速度为12mm/s时，低温相变熔覆层与基体界面熔合良好，无微裂纹、气孔等缺陷。熔覆层组织为马氏体＋残留奥氏体组织，熔覆层硬度为408HV0.2，比基体提高2.3倍。关键词：激光熔覆；低温相变；成形质量；马氏体；硬度1序言激光熔覆技术（LaserCladding）是以高能激光为热源、使熔覆材料在基体表面熔化并形成致密合金涂层的技术。该技术熔覆材料范围广，使用无污染[1]；熔覆过程加热和冷却速度快，工序时间短[2]；熔覆涂层稀释率低，可形成良好的微观结构[3]。在激光熔覆过程中，工艺参数是影响熔覆层质量的关键因素，不合理的工艺参数会使熔覆层出现裂纹、气孔等缺陷。黄凤晓等[4]研究了激光扫描速度、送粉速率对熔覆层几何参数（宽度、高度）的影响。研究表明，随着扫描速率的增大，熔覆层的宽度、高度均减小；随着送粉速率的增大，熔覆层高度会增大。除此之外，合金粉材料也是影响熔覆层质量的重要因素。熔覆合金材料一般包括铁基、钴基和镍基等合金粉。大部分的合金粉在凝固过程中会产生拉应力[5]，残余拉应力的存在极易导致激光熔覆层出现裂纹、应力腐蚀或疲劳破坏[6]。低相变点（LowTransformationTemperature，简称LTT）合金是一种新型合金，在连续冷却过程中，利用低温区间发生马氏体相变产生的体积膨胀，抵消热收缩形成的残余拉伸应力，从而产生残余压应力，防止开裂，提高抗应力腐蚀性能和疲劳寿命。孙允森等[7]通过调整LTT合金中的Cr、Ni含量发现，当马氏体开始转变温度（Ms）在300～330℃时，LTT合金熔覆层可获得较大的残余压应力。徐淑文等[8]对比两种不同成分的LTT合金粉的激光熔覆层性能，研究结果表明，两种LTT合金熔覆层的硬度和耐磨性均比基体提高2～3倍，LTT1和LTT2最高硬度分别为448HV和421HV。目前，LTT材料在激光熔覆...
