轧辊是轧机的重要部件,是轧钢行业的重要大型消耗性部件。其质量和使用寿命,直接关系到轧制生产的效率、产品质量、生产成本及钢材品种结构。因此,提高轧辊耐磨性、延长轧辊的使用寿命对降低辊耗至关重要。近年来,高钒高速钢这种新的耐磨材料因具有良好的碳化物形态和一般高速钢具有的良好的红硬性和耐磨性等优点,已经被许多国家研究并应用于冶金轧辊的制造。激光熔覆技术作为一种快速成型技术,它可以制备出致密的与基体冶金结合的涂层,从而改善基体的耐磨性等。现在已经有利用激光熔覆技术修复或制备冶金轧辊的研究,可是利用激光熔覆技术来制备高钒高速钢涂层的研究还未见报道。本文旨在利用激光熔覆技术在轧辊表面制备具有冶金结合、组织致密和耐磨性能优良的高钒高速钢涂层,提供一种制备高速钢复合轧辊或修复高速钢轧辊的新途径。本文以球墨铸铁轧辊作为研究对象,探索利用YAG固体脉冲激光器和二极管激光器在其表面制备高速钢涂层的可行性。通过激光工艺参数的优化,制备出具有良好冶金结合的涂层。利用光学显微镜(OM)、附带能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、高温摩擦磨损试验机电化学工作站等测试分析设备,对所制备涂层的微观组织、成分、相组成、硬度、磨损行为和耐蚀性能进行了研究。采用低功率Nd:YAG脉冲激光器熔覆高钒高速钢涂层工艺参数为：电流180A,扫描速度2.5mm/s,离焦量+14mm,预置涂层厚度0.2mm,频率15Hz,脉宽3.0ms。在搭接时搭接率选用50%。激光直接熔覆得到的高速钢涂层组织致密,与基体冶金结合,有大量裂纹存在；对预热后的基体进行激光熔覆后,降低了熔覆时的冷却速度,得到的激光熔覆高钒高速钢涂层裂纹明显减少；对预热处理后激光熔覆得到的涂层进行重熔处理,得到的涂层组织致密,与基体冶金结合,无裂纹气孔等缺陷。高钒高速钢熔覆层有大量的富VC球形颗粒；熔覆层平均硬度约为650HV0.1,是基体硬度的2倍以上；500℃高温磨损30分钟质量损失量约为球墨铸铁基体的56%,涂层的主要磨损方式是磨粒磨损。采用大功率二极管激光器对预置了高钒高速钢粉末的球墨铸铁基体进行激光熔覆处理工艺参数为：功率2300W、扫描速度10mm/s、光斑尺寸11.5mm×2.5mm,预置粉末厚度1mm。制备的熔覆层组织致密,与基体冶金结合,无气孔、裂纹等缺陷,有大量球形富VC颗粒。熔覆层平均硬度约为700HV0.1,是基体硬度的2倍以上；500℃高温磨损30分钟质量损失量为球墨铸铁基体的43%,涂层的主要磨损方式是磨粒磨损；750℃热震8次后熔覆层与基体结合依然良好；涂层的耐蚀性较基体有所提高。