双相不锈钢因其具有优良的机械性能和耐腐蚀性,广泛应用在化工石油、能源、船舶、军事等工业领域。可是在一些对工件表面耐磨性要求较高的工况下,则需要改善双相不锈钢的耐磨性。文中选用耐高温耐磨损的Co基合金作为堆焊合金在双相不锈钢表面进行等离子堆焊,从而获得耐磨堆焊层以改善工件表面耐磨性,使得工件可应用在严峻的工况下。本文采用等离子堆焊技术在SAF2507双相不锈钢表面堆焊Stellitel2Co-Cr-W耐磨合金,通过光学显微镜(OP)、带能谱的扫描电子显微镜(SEM-EDX)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪、磨损试验仪等方法,重点研究了堆焊后、热处理后、不同热输入及不同堆焊材料的热影响区微观组织,也研究了Co基堆焊微观组织及焊接电流、热处理对组织和性能的影响。双相不锈钢等离子堆焊Co基合金后,热影响区未有6相析出,但有大量的氮化物及二次奥氏体析出,从而降低了热影响区的耐点蚀性能。当对堆焊热影响区进行时效和固溶处理时,由于Co元素是非碳化物形成元素及其对奥氏体相区有无限放大的作用,在620℃低温时效时奥氏体晶界附近析出连续点状碳化物,在固溶处理时,奥氏体相含量增加且在奥氏体亚晶界处有尺寸较小的连续不断的Cr23C6颗粒析出。当利用低电流堆焊Co基合金时,堆焊热影响区组织较细小,大量颗粒状、羽毛状或板条状二次奥氏体在热影响区形成。随着电流增加,焊接热输入增加,奥氏体晶粒及宽度呈增大趋势。等离子堆焊的Co基堆焊层由γ-Co固溶体和大量的Cr7C3、Cr23C6碳化物组成。由透射电镜可知,在Co基固溶体上形成大量的堆垛层错,且有正交结构Cr7C3呈较大颗粒状存在,而面心立方的Cr23C6呈细小颗粒状存在。另外,堆焊层的组织和性能随着堆焊电流的改变而相应地变化。