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铜及铜合金因具有优异的热学与电学性能,而被广泛应用于航天、工业等领域。但是由于其强度与抗磨损性能较差,决定了其苛刻环境下的服役寿命收到严峻考验,而激光熔覆作为优良的表面改性技术,可以显著改善其表面性能。以电解Cu粉,TiC粉、MoSi2粉与镍包B4C粉作为熔覆粉末,采用激光原位合成的方法在纯铜表面制备TiB2-MoB2-SiC/Cu复合涂层。重点研究了熔覆层的机械与物理性能,并确定出优化的激光工艺参数与增强相含量,随后进行了高速载流摩擦磨损试验。结合金相、X射线衍射、扫面电镜、透射电镜等分析方法对涂层性能进行了显微组织结构观察与物相分析,并研究了其磨损特性。对不同激光工艺参数下的熔覆层表面形貌、界面结合情况、导电率与拉伸强度进行综合分析,结果表明,优化激光能量密度为73.33kJ/cm2(P=2200W,v=1mm/s);在优化激光工艺条件下改变熔覆粉的配比含量,并进行机械、物理性能分析,确定优化的增强相添加含量为20%。在优化工艺条件下测试复合涂层的性能,其稀释率为10.3%,导电率为9.47%IACS,维氏硬度为1680MPa以上,抗拉强度超过380MPa;。结合XRD、SEM与TEM测试方法,对优化激光工艺参数与增强相含量的熔覆层进行显微组织与物相分析,结果表明,增强相在熔覆层中以枝晶形式存在,并且由表层至基体增强相含量略有降低。对增强相的物相分析结果显示,生成的主要物相为TiB2、MoB2与SiC,此外还发现有C、CuB28、Ni2Si和Cu2Ti相生成。利用高角度环形暗场相对界面进行分析,发现界面为冶金结合界面,并有成分的相互扩散。复合涂层摩擦系数初始阶段然后快速下降,随后趋势变缓,加载电流后,80s后急剧上升至0.340左右然后缓慢下降,且加载电流后整体摩擦系数提高;复合涂层中TiB2、MoB2、SiC含量越高,涂层抗磨损性能越强,且含量为20%以后,为轻微粘着磨损;滑动速度为80m/s以后,复合涂层表现出严重的黏着磨损,此时的磨损率为8.92mg/km;加载载荷大于60N时,磨损率上升缓慢,此时为8.92mg/km,增大至80N时为10.37mg/km,表面磨损变缓。且所有测试加载电流之后,磨损表面均有不同程度的电烧蚀与氧化现象,并且磨损率增大。