【摘 要】
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文中采用激光熔覆原位合成的方法,利用500W Nd:YAG固体激光器在纯铜表面原位合成了Cu-TiB表层复合材料,在保证其高导电率、高导热性的同时,大幅度提高其表面硬度、耐磨和抗电
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文中采用激光熔覆原位合成的方法,利用500W Nd:YAG固体激光器在纯铜表面原位合成了Cu-TiB<,2>表层复合材料,在保证其高导电率、高导热性的同时,大幅度提高其表面硬度、耐磨和抗电弧烧蚀性能.当激光功率为350~450W,扫描速度为6~12mm/s,光斑直径为1mm时,可得到理想的熔覆层与基底的结合界面以及在熔覆层中得到较好的TiB<,2>组织.利用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析了激光层中的组织分布.试验结果表明,熔覆复合材料层与铜基体呈良好的冶金结合,熔覆层区中的TiB<,2>颗粒细小均匀,颗粒尺寸约为300-500nm,形状接近球形.经四探针法测量,对激光处理后的试样进行了导电性试验.试验结果表明,激光熔覆Cu-TiB<,2>复合材料层的电导率可达80％IACS以上.利用自制设备进行抗电弧烧蚀性试验.试验结果表明,相对纯铜,复合材料涂层电弧烧蚀情况显著降低,抗电弧烧蚀性能明显提高.该文测定了Cu-TiB<,2>原位复合材料熔覆层的显微硬度,研究了熔覆层的磨损行为.结果表明,试样熔覆层的显微硬度达HV 480-580,耐磨性是纯铜的15-20倍.在保证界面良好的基础上,光斑直径一定,硬度及耐磨性随扫描速度的增大、激光功率的减小而增大.该文的研究对推动铜合金作为电极、触头等电工材料的应用具有重要意义.
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