在45钢表面制备了Fe901激光熔覆层,检测了熔覆层的组织、物相与硬度,采用干摩擦方式对激光熔覆层与45钢试样进行了摩擦磨损实验。结果表明:熔覆层组织均匀致密,组成相主要为马氏体和少量CrFeB、Cr7C3金属间化物;熔覆层的平均硬度为718 HV,显著高于基体的硬度(269 HV);45钢的磨损机制主要为磨粒磨损、疲劳剥落和氧化磨损,熔覆层的磨损机制主要为磨粒磨损;当加载载荷为10,20,30 N时,在干摩擦条件下,激光熔覆层的摩擦因数比45钢低,相对耐磨性分别为45钢的4、18、20倍,表明激光熔覆Fe901合金显著提高了45钢的耐磨性能。

针对TC4合金叶片经常性表层裂纹萌生、体积损伤以及修复材料成本高的工程实际, 优选FeCrNiB系以及TiAlVFe系合金材料, 基于脉冲激光成形工艺优势, 实现了TC4合金叶片表层裂纹及体积损伤修复, 从成形工艺、金相组织、显微硬度以及三维尺寸等方面验证了工艺匹配性。结果表明: FeCrNiB合金熔覆层主要由细小致密的等轴晶、交错分布的树枝晶以及均匀分布的胞状晶组成, 而TC4合金主要由针状马氏体和网篮组织交错伴生组成, 都具有较好的组织形态。FeCrNiB合金熔覆层显微硬度为380~750 HV0.1, 较基体提升约1倍; TC4合金熔覆层显微硬度为295~350 HV0.1, 与基体基本保持一致。叶片成形后整体形状尺寸精度控制在0.8 mm以下。通过激光工艺优化和性能匹配分析可知, FeCrNiB合金适合局部微裂纹修复, 而TC4合金适合体积损伤成形。