激光3D打印H13/WC-Co复合涂层组织及性能研究

采用YLR-2000型连续光纤激光器制备H13合金基层,然后在其表面熔覆WC-Co覆层,通过正交试验分析激光功率、扫描速度和送粉量对覆层成形质量的影响,并确定最佳参数.借助光学显微镜和扫描电镜分析复合涂层组织形貌,使用显微硬度计测试H13/WC-Co复合涂层的纵截面显微硬度.结果显示,激光功率对WC-Co覆层的熔宽和熔高影响最大,扫描速度和送粉量对熔宽和熔高影响较小.优化的工艺参数为:激光功率600 W、扫描速度8mm/s、送粉量6g/min.经激光3D打印后的H13合金基层的顶部组织主要为网状枝晶,底部主要为柱状枝晶,WC-Co熔敷覆层组织主要由胞状晶和等轴树枝晶两部分组成,覆层和基层之间形成了良好的冶金结合.复合涂层的横截面显微硬度从基层到覆层的方向逐渐增大,基层的平均显微硬度约为464.21 HV0.1,覆层平均显微硬度约为1218.11 HV0.1,约为基层显微硬度的2.62倍.