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本文以工作环境恶劣的柱塞泵活塞的使用为背景,探究利用激光熔覆技术改善柱塞泵活塞工作表面的耐磨损和耐腐蚀性能,应用ANSYS仿真软件对激光熔覆这一复杂过程的温度场进行数值模拟及分析,利用激光熔覆技术在柱塞泵活塞所用材质45钢表面制备具有不同配比的Ni60+TiC复合涂层,并研究各涂层的组织形貌、显微硬度、耐磨损以及耐腐蚀性能。研究表明,激光熔覆是材料快速熔化并且凝固的过程,激光熔覆过程的温度场是一个有规律的准稳态温度场,确定了最佳的激光熔覆工艺参数。不同配比制备的激光熔覆涂层表面有差异,激光熔覆单一Ni60涂层表面较为平整致密,而Ni60+TiC熔覆涂层表面有颗粒状的凸起,且Ni60+10%TiC涂层表面有少许孔洞。激光熔覆涂层的表面硬度与基体相比明显提升,Ni60+TiC复合涂层硬度高于单一Ni60涂层,并且随着TiC添加量的增多,涂层的显微硬度也逐渐升高。激光熔覆涂层的摩擦系数与基体45钢对比有大幅度的降低,Ni60+TiC复合涂层比单一Ni60涂层摩擦系数更小,而且Ni60+20%TiC复合涂层的摩擦系数达到最佳。各激光熔覆涂层的磨损率均比基体要低,Ni60+TiC复合涂层的磨损率比单一Ni60涂层更低,Ni60+20%TiC涂层的磨损率达到最低。激光熔覆Ni60+TiC复合涂层比单一Ni60涂层的耐磨性更好,能够明显地提高45钢基体的耐磨性,并且熔覆材料在Ni60+20%TiC比例下,涂层耐磨性最佳。45钢基体的磨损机理以犁削为主,而激光熔覆涂层磨损机制为犁削与疲劳剥落综合作用,随着TiC添加量的增多,涂层表面犁削作用逐渐减弱,疲劳剥落逐渐增多。激光熔覆涂层的耐腐蚀性能明显强于基体45钢,并且Ni60+20%TiC复合涂层与Ni60+30%TiC复合涂层耐腐蚀性能比单一Ni60涂层更为优越。在激光熔覆过程中,高能量激光的照射使熔覆粉末完全熔融,扫描后熔融的材料迅速凝固,这种快速熔凝以及高温度熔池内的强烈对流,使得熔覆涂层具备均匀分布的硬质相颗粒以及细致均匀的组织结构,这些熔覆层的内部典型特征对于耐磨性和耐腐蚀性能的改善具有显著作用。