立柱是液压支架设备中的易损件,煤矿严重的腐蚀环境直接影响着立柱的使用寿命,容易出现磨损、腐蚀、变形等现象,从而导致液压系统失效,因此,要对立柱表面进行处理。传统的表面处理方法为电镀、化学镀和激光熔覆,前者容易产生含重金属离子的电镀废水和各类酸雾废气,污染严重,后者使用的熔覆合金粉末制作成本高、周期长,且增加空气中会悬浮颗粒物,本文首次提出用激光包覆焊接代替激光熔覆,以薄板带材代替粉末,对立柱表面进行处理。本文首先以304不锈钢和27SiMn钢为研究对象,对其进行单道激光搭接焊和激光包覆焊,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析仪、磨损试验机以及电化学测试站,研究焊缝的凝固模式、工艺参数对焊缝形貌的影响以及所制备焊接复合层的耐磨性和耐腐蚀性,然后再以Inconel 718合金代替304不锈钢进行包覆焊制备复合层,对比两种复合层的耐磨性和耐腐蚀性。研究结果如下:304不锈钢焊缝的边缘为柱状晶,中心为等轴晶,室温下的组织为铁素体和奥氏体;27SiMn钢焊缝的中心组织以板条状的马氏体为主,热影响区组织为马氏体和贝氏体;两种材料进行搭接焊时,获得了良好的冶金结合,焊缝过渡区组织为马氏体、铁素体和奥氏体,304不锈钢母材的平均显微硬度约为178.1 HV,焊缝的平均硬度为279.4 HV,27SiMn钢母材的平均显微硬度约为260.1 HV,焊缝的平均显微硬度约为392.9 HV。不同工艺参数均能获得平整、光滑、致密的焊缝。随着激光功率的增加,焊缝的熔深、熔宽以及硬度值均增大;随着焊接速度的增加,焊缝的熔深、熔宽减小,焊接速度的变化对焊缝的硬度影响不大;焊缝熔深和硬度均随离焦量的变化先增加后减小,而对熔宽的影响较小,各工艺参数下焊缝的束腰高和束腰宽均变化不大。在不同的激光功率、焊接速度、离焦量以及搭接率下,均能获得成形良好的304不锈钢/27SiMn钢复合层;在激光功率400 W、焊接速度0.8 m/min、离焦量0 mm以及搭接60%的工艺参数下,复合层的磨损量最小;对304不锈钢/27SiMn钢复合层进行电化学测试并与304不锈钢母材进行比较,复合层的耐腐蚀性略差于304不锈钢母材。对Inconel 718合金和27SiMn钢进行激光包覆焊制备复合层,其表面硬度值是304不锈钢/27SiMn钢复合层的1.74倍,磨损量也仅为304不锈钢/27SiMn钢焊复合层的65%,但耐腐蚀性能略差于304不锈钢/27SiMn钢复合层。