通过GS-TFL6000型横流CO2激光器, 采用YG813硬质合金粉末和自行设计的TiC/Co50复合粉末作为预置层, 在40Cr刀具基材表面进行了激光熔覆实验研究。借助光学显微镜和X射线衍射仪分析了复合粉末成分配比和激光工艺参数对刀具表面修复层宏观形貌和组成与结构的影响。结果表明, 采用YG813硬质合金粉末无法得到良好熔合质量的修复层, 而自行设计的复合粉末在激光功率为4.5 kW, 扫描速度为400 mm/min时, 预置层经高能激光束辐照后可以得到表面熔合质量良好的修复层。显微组织结构分析显示, 修复层组织细密, 无明显气孔和裂纹缺陷; 不同激光工艺参数下的修复层物相组成基本相同, 基体相主要由γ-Co和少量Ni3(Cr, Fe)固溶体组成, 大量颗粒状TiC增强相弥散分布在基体组织中。

选用Ni基自熔性合金粉末添加一定量的Al和Ti元素混合粉末, 采用激光燃烧合成技术在双相(α＋β)钛合金TC4合金表面制备了Al8Cr5/NiAlTi复合涂层。借助扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了复合涂层的截面显微组织结构, 运用显微硬度计和空气电阻炉分别测试了涂层截面的显微硬度分布和不同温度下复合涂层的高温抗氧化性能。结果表明, 复合涂层主要由NiAlTi(Ni0.35Al0.30Ti0.35)基体相和Al8Cr5针状增强相组成。涂层截面平均显微硬度值为777 HV0.2, 约为TC4钛合金基材的3.1 倍(250 HV0.2); 复合涂层相对耐氧化性测试结果表明, Al8Cr5/NiAlTi复合涂层在600 ℃和800 ℃下的相对耐氧化性值均明显高于TC4基材试样, 分别约为TC4基材的3.75倍和4.30 倍。