1。1。2 45 号钢零件的主要失效形式

45 号钢零件失效形式主要有两种，一种是磨损失效，另一种是腐蚀失效[3]。 磨损失效的原因主要是零件与其他零件在工作的工程中相互摩擦造成材料

表面破坏的一种失效形式。磨损失效一般有四种模式，一是磨粒磨损失效，它是 指外界硬颗粒或零件表面的硬突起物在与零件的表面摩擦过程中造成摩擦表面 材料脱落或塑性变形所引起的失效。二是粘着磨损失效，是指在摩擦过程中材料 表面之间由于发生了粘着剪切效应，使表面材料发生脱落或由一个表面转移到另 一表面转移而导致的失效。它的本质是表面材料的移动。三是疲劳磨损失效，是 指互相接触的两个表面在循环变化的接触应力的作用下，由于材料疲劳，表面剥 落形成凹坑产生材料损失所引发的失效。四是微动磨损失效，是指相对固定的两 接触表面之间，由于外界变动载荷的影响所带来的小振幅的相对振动而使接触表 面产生大量微小的磨损粉末使构件破坏所导致的失效。

腐蚀失效主要是材料与环境介质发生化学反应或者电化学反应使构件破损 所产生的失效形式。金属的腐蚀种类很多，本文主要研究点蚀。点蚀是一种局部

腐蚀形式，钝性金属较易发生点腐蚀。金属表面不均匀，如结晶缺陷、划痕孔和 夹杂物(尤其硫化物的夹杂)通常是点蚀的起源点。当腐蚀介质中卤素离子和氧化 剂同时存在时，材料比较容易发生点蚀。点蚀通常是在静止的介质中发生的，点 蚀的结果是金属表面往往会出现局部腐蚀小孔，点蚀发展的趋势通常是沿着重力 方向或横向，因此水平放置的金属其上表面容易发生点蚀，而下表面则很少发生 点蚀。

1。2 激光熔覆技术概述

激光熔覆技术是 20 世纪 70 年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新 的表面改性技术[4]，是利用高能激光束将合金粉末或非晶陶瓷粉末等材料与基体 表层迅速加热并熔化，光束移开后激光焊接熔池迅速冷却形成稀释率极低、与基 体材料呈良好冶金结合的表面涂层，借助熔覆层良好的性能达到改善基体表面耐 磨、耐蚀、耐热、抗氧化及某些电气特性等的一种表面强化工艺[5]。激光熔覆按 送粉工艺参数的不同主要分为两类:粉末预置法与同步送粉法。两种方法效果泪 似，其中同步送粉法比较容易实现自动化控制，激光能量吸收率较高，熔覆过程 中内部无气孔产生，特别是熔覆金属陶瓷，可以显著提高熔覆层的抗开裂性能， 并且还能使熔覆层内硬质陶瓷相分布更均匀。故而在实际使用中多用同步送粉法

在工件表面制备涂层以改善表面性能的方法很多，在工业中应用较多的是堆 焊、热喷涂和等离子喷焊等，与上述表面强化技术相比，激光熔覆具有下述优点：

（1）熔覆层组织细小，结构致密，硬度较高，耐磨、耐蚀等性能较基体更 为良好。

（2）熔覆层稀释率低，由于激光作用时间短，基材的熔化量小，对熔覆层 的冲淡率低（仅为 5％-8%），因此可在熔覆层较薄的情况下，获得所要求的成分 与性能，节约熔覆层材料。

（3）激光熔覆的热影响区较小，工件变形程度小，熔覆成品率较高、质量 较好。

（4）激光熔覆过程易实现自动化生产，生产效率高、涂层质量稳定。熔覆 过程中熔覆厚度可实现连续调节，这在其他工艺中是难以实现的。

1。3 熔覆材料体系

熔覆材料体系分类的方法很多，按照熔覆前熔覆材料的形状分类可以分为粉 末状材料、膏状材料、板条状材料、丝状及棒状材料，其中最常用的为粉末状材 料。粉末状材料按照其成分组成分类可分为自熔性合金粉末材料、陶瓷材料及复 合材料三种。目前广泛应用的主要是 Fe、Ni、Co 基自熔性合金粉末以及为了进 一步提高耐磨性而加入的各种陶瓷相混合形成的金属陶瓷材料。