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轮毂压铸模具在汽车轮毂生产过程中具有关键作用,其性能直接影响轮毂生产的效率和质量。但轮毂模具因其高温液态金属热磨损、侵蚀等极为严苛的工况环境,会产生多种形式的失效,影响生产甚至造成重大经济损失。通过再制造技术对轮毂模具进行修复成为近年的研究热点,其中激光熔覆再制造技术因覆层组织致密、缺陷少、与基体结合良好等特点被广泛关注。本文结合再制造技术特点,选用激光熔覆技术对轮毂模具进行表面修复、强化。利用多功能激光加工机在不同工艺参数下进行激光熔覆试验,通过显微硬度计、摩擦磨损试验机、SEM、XRD对所得覆层硬度、耐磨性及微观组织进行比较研究,得到了轮毂模具激光熔覆再制造的最佳工艺参数,并对模具修复效果进行评估,进一步论证了采用激光熔覆技术对轮毂模具进行再制造修复的可行性。研究表明,在扫描速度为12mm/s时,Ni60A-1粉末覆层硬度最高为约650HV0.2。加入SiC和MoS2后,覆层的显微硬度提高了约160HV0.2,其原因是SiC和MoS2在高温熔覆下发生分解,生成的Si、Mo等元素在覆层内形成间隙固溶体和特殊碳化物,对覆层起到固溶增强和弥散强化的效果,使覆层硬度明显提高。SiC和MoS2含量在降低覆层体积磨损率和摩擦系数方面效果较好,而扫描速度对覆层耐磨性影响不大。其中MoS2分解后产生的S元素与覆层内其他元素形成硫化物,对覆层表面形成润滑保护作用。根据试验结果,在添加含量为6%SiC+5%MoS2时,覆层的体积磨损率和摩擦系数最小,耐磨性能最优。激光熔覆层从顶部到基体分别为熔覆层区域(CL)、结合区域(BZ)和热影响区(HAZ)。在熔合区与基体结合区域覆层组织以平面晶方式生长;熔合线以上的晶粒组织逐渐转变为垂直于熔合线的柱状晶或树枝晶生长;在覆层中部,主要以胞状晶或细小等轴晶形态存在;而覆层表面主要为细小的等轴晶。当扫描速度为12mm/s时,覆层内部晶粒细化、组织致密,具有一定的细晶强化的效果。加入SiC含量的提高会增加碳化物等高硬质相的形成,阻碍晶粒进一步长大,而添加MoS2对熔覆层的显微组织结构没有显著影响。在轮毂模具表面制备出Ni60A-1+6%SiC+5%MoS2(扫描速度为12mm/s)激光覆层,复合粉末覆层显微组织出现明显细化,硬度因晶粒细化和固溶强化出现明显提高,耐磨性提高,摩擦系数降低,综合性能良好。Ni60A-1+SiC+MoS2复合粉末进行激光熔覆的最佳工艺参数为:激光功率P=0.8KW,扫描速度Vs=12mm/s、SiC添加含量为6%、MoS2添加含量为5%,在此工艺参数下,能够制得性能较优的激光熔覆层,且覆层与轮毂模具形成了良好的冶金结合。