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铜及铜合金表面改性的特点在于在不改变铜基体各项性能的基础上,采用各种表面技术改善或提高材料的表面性能,从而增强耐磨性、耐腐蚀性,延长使用寿命,提高经济效益。激光表面技术的出现更加充实了这一领域的发展,并为材料的表面改性提供了另一个新的途径。激光熔覆技术利用高能密度激光束所产生的快速熔凝,在基材表面形成与基材相互熔合的且与基材具有完全不同成分与性能的合金层,可使合金层与基体达到冶金结合,显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性,从而达到表面改性或修复的目的,既满足了对材料表面特定性能的要求,又节约了大量的贵重、稀有金属材料。本文以铝青铜表面改性为应用背景,采用激光熔覆技术在QAl9-4铝青铜表面制备了镍铜基合金涂层。通过试验,优化工艺参数,获得厚度优良、无裂纹、无孔洞等缺陷且与基材呈冶金结合的涂层,以这种涂层进行腐蚀性及高温摩擦性能研究,并与QAl9-4铝青铜合金试样进行对比。通过电化学试验、静态浸泡试验、X射线衍射分析、扫描电镜等方法研究了镍铜基激光熔覆层和QAl9-4铝青铜在3.5%的NaCl溶液和10%H2SO4溶液中的腐蚀行为,并对两者的腐蚀机理进行了分析。结果表明:在3.5%NaCl溶液中,激光熔覆层的自腐蚀电位高于QAl9-4铝青铜的自腐蚀电位,说明镍铜激光熔覆层有效地改善了材料的抗腐蚀性能,延缓了腐蚀的发生。QAl9-4铝青铜试样在3.5%NaCl溶液中的腐蚀机制为脱铝腐蚀,镍铜基熔覆层的腐蚀机制为脱铜腐蚀。在10%H2SO4溶液中,激光熔覆层的腐蚀也表现为脱铜腐蚀。在这两种溶液中激光熔覆层的腐蚀性均高于QAl9-4铝青铜基体。通过在不同温度条件下对镍铜基熔覆层及QAl9-4铝青铜材料进行了摩擦磨损试验研究。研究结果表明:高温条件下,QAl9-4铝青铜材料的磨损机制为磨粒磨损;对于镍铜基熔覆层,其磨损机制主要表现为硬质相剥落磨损和磨粒磨损。在550℃时,QAl9-4铝青铜的磨损量约是镍铜基激光熔覆层的10倍左右,在此条件下,激光熔覆层的高耐磨性主要取决于材料的塑性和韧性增大,使硬质颗粒相剥落的程度减小,表面较为光滑,从而造成相对滑动时的轻微磨粒磨损,激光熔覆层的磨损量和磨损体积均比QAl9-4铝青铜合金要低。因此,通过激光熔覆技术可进一步改善QAl9-4铝青铜的耐腐蚀性能与高温摩擦性能。