【摘 要】
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镍铜（NiCu）合金具有优良的耐腐蚀性能和机械性能,广泛用于船舰的管道接头、阀门、推进器、热交换器、输油管道等领域。本文采用激光熔化沉积技术制备了NiCu合金多层试样和NiCu/WC-12Co复合涂层,分析了微观组织和显微硬度,研究了摩擦磨损、电化学腐蚀、力学拉伸等性能,主要内容及结果如下:（1）进行激光熔化沉积单道实验,研究了激光功率和扫描速度对涂层成型的影响,通过表面形貌和稀释率的观测进行工艺
【基金项目】
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国家重点研发计划项目（2017YFB1103604）； 工信部2018年工业转型升级绿色制造项目； 国家基金项目（61475117）； 天津市青年拔尖人才计划（TJTZJH-QNBJRC-2-15）；
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镍铜（NiCu）合金具有优良的耐腐蚀性能和机械性能,广泛用于船舰的管道接头、阀门、推进器、热交换器、输油管道等领域。本文采用激光熔化沉积技术制备了NiCu合金多层试样和NiCu/WC-12Co复合涂层,分析了微观组织和显微硬度,研究了摩擦磨损、电化学腐蚀、力学拉伸等性能,主要内容及结果如下:（1）进行激光熔化沉积单道实验,研究了激光功率和扫描速度对涂层成型的影响,通过表面形貌和稀释率的观测进行工艺参数优化。（2）研究了WC-12Co的比例对NiCu合金的形貌、物相组成、显微硬度、磨损性能、电化学腐蚀性能的影响。研究表明,复合涂层物相主要由Ni-Cu、WC、Co0.52Cu0.48等组成,随着WC含量的增加,物相种类不变,WC峰的面积增加。复合涂层的硬度随着WC含量的增加而显著增加,30 wt.%WC的复合涂层平均硬度为380 HV0.2,比NiCu合金提升了21%。随着WC比例的增加,复合涂层的动摩擦系数持续升高,磨损率则是先降低后升高,20 wt.%WC复合涂层的耐磨性最好,磨损率仅为1.06×10-3mg/m,比NiCu合金减少90%以上。在3.5 wt.%Na Cl溶液中,30 wt.%WC复合涂层具有最好的耐腐蚀性。（3）制备了NiCu合金多层试样,在两组不同应变率条件下,测试了平行激光扫描方向和垂直激光扫描方向试样的拉伸性能。试验结果表明:各组试样的抗拉强度和屈服强度均高于国家标准。在相同应变率条件下,垂直方向试样的屈服强度和抗拉强度略高于平行方向试样;在相同方向上,应变率为10-4s-1的试样强度略高于应变率为10-3s-1的试样。（4）基于准静态拉伸实验构建了J-C本构模型,通过有限元分析软件进行拉伸数值模拟,与拉伸实验的应力-应变曲线进行对比,验证了该模型的准确性,为激光熔化沉积NiCu合金拉伸性能的分析和预测提供了数据及实验参考。
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