铁基粉末激光再制造工艺及组织性能研究

针对钢铁设备旋转部件磨损修复中传统焊接热损伤大、部件更换成本高的问题，本研究采用激光熔覆再制造技术，通过调控激光功率（1500W~1900W）、扫描速度（4mm/s~10mm/s）及搭接率（2mm、2.2mm）等工艺参数，在基体表面制备铁基合金熔覆层。结合金相显微镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机等表征手段，系统研究了工艺参数对熔覆层宏观形貌、微观组织、显微硬度及摩擦磨损性能的影响，并通过大面积堆积试验验证其工程应用可行性。结果表明：1700W激光功率与6mm/s扫描速度组合下，熔覆层表面光滑无缺陷，与基体实现良好冶金结合；熔覆层主要由α-Fe/γ-Fe双相细晶铸态组织构成，搭接率2.2mm时晶粒最细小；熔覆层显微硬度达675–725HV0.2，较基体（500HV0.2）提升40%以上；摩擦磨损试验中，熔覆层磨损量较基体降低35%以上，高载荷下磨损曲线更平稳，耐磨性能显著优于基体。大面积平面堆积试验证实，该工艺修复的零部件性能优于新品标准，可为钢铁设备旋转部件的高效修复提供技术支撑。

激光再制造；铁基粉末；工艺参数；微观组织；显微硬度；摩擦磨损性能