为细化高碳高铬合金堆焊层中粗大初生碳化物, 提高堆焊层耐磨性能。以Q235为基材, 高碳高铬合金选取D632A焊条, 对比研究激光电弧复合堆焊试样与电弧堆焊试样。通过显微硬度测试和摩擦磨损试验, 分别评价堆焊层的硬度和耐磨性, 并通过光学显微镜对磨损前堆焊层显微组织进行观察和扫描电子显微镜对磨损形貌进行分析, 分析总结了高碳高铬合金激光电弧复合堆焊试样与电弧堆焊试样摩擦磨损性能差异的原因。在激光电弧复合热源作用下, 堆焊层显微组织中的M7C3初生碳化物由粗大条块状细化为细粒状,且均匀弥散分布。相对于电弧堆焊层, 激光电弧复合堆焊层平均显微硬度提高了约12.5%, 最大显微硬度达到了1 064 HV。激光电弧复合堆焊层的耐磨性较好, 相同条件下磨损质量为5 mg, 摩擦系数为0.38; 电弧堆焊层的耐磨性较差, 相同条件下磨损质量为7 mg, 摩擦系数为0.43。两种堆焊层磨损破坏的机制主要为疲劳破坏。激光电弧复合堆焊通过激光干扰熔池, 细化堆焊层中初生碳化物, 有效提高了高碳高铬合金堆焊层的硬度和耐磨性。

研究了自保护药芯焊丝激光-电弧复合堆焊的熔滴过渡行为。结果表明，激光的加入明显减小了电弧斑点的漂移概率，拉伸了电弧空间，改变了熔滴受力状态及其过渡行为。激光前置比后置时更有利于熔滴过渡和电弧稳定性的提高。自保护药芯焊丝激光-电弧复合堆焊的最佳工艺参数为：激光前置，激光功率2 kW，光丝间距+4 mm，光斑直径为2 mm，光丝夹角30°。当光丝间距小且激光功率为4 kW时，熔滴过渡形式由排斥过渡变为爆炸过渡。