2。2。1 激光熔覆设备 10

2。2。2 激光熔覆工艺 11

2。3 铜基体表面预处理 12

2。3。1 等离子喷涂设备 12

2。4 研究方法与相关设备 13

2。4。1 金相组织分析 13

2。4。2 成分分析 14

2。4。3 物相分析 15

2。4。4 显微硬度 15

2。4。5 磨损性能分析 16

第三章 试验结果与分析 18

3。1 引言 18

3。2 送粉速率对单道次激光熔覆的影响 18

3。3 扫描速度对单道次激光熔覆的影响 20

3。4 激光功率对单道次激光熔覆的影响 23

3。5 熔覆层组织性能分析 36

3。5。1 组织分析 36

3。5。2 物相分析 36

3。5。3 硬度分析 38

3。5。4 摩擦磨损实验 38

结 论 40

致 谢 41

参考文献 42

第一章 绪论

1。1  铜合金的性质与分类

在人类较早的时期，铜作为一种金属材料就已经开始被人类使用。因为开采与 提炼较为容易，加工制作也较为简便、装饰效果很强并且容易与其他材料协调搭 配，因此受到人类的喜爱并被广泛利用。纯铜有很多宝贵的物理化学性能，比如它 有良好的导电性与导热性，化学稳定性强，便于熔接，并且还有很好的抗腐蚀性、 可塑性和延展性。铜和铜合金拥有很好的耐腐蚀性和导热性，被广泛用于连铸器的 结晶器[1,2]。纯铜可以和锌、铝、锡等金属形成合金，形成的合金大致分为三类：黄 铜、青铜、白铜。如下图 1-1 所示：论文网

（a）白铜 （b）青铜

（c）黄铜

图 1-1 白铜、青铜和黄铜的示意图

黄铜：由铜与锌形成的合金，因颜色为黄色而得名。黄铜有优良的机械性能和 耐磨性，因此可以用来制造精密仪器、船舶的零件、子弹的弹壳等。并且黄铜敲起 来声音优美，所以锣、铃、号等乐器都是由黄铜制作的。

青铜：由铜和锡组成的合金，因为颜色为青色所以叫青铜。青铜是我国使用最 早的合金，至今已有三千多年。青铜有较好的耐腐蚀性、耐磨性、铸造性和良好的 机械性能。因此，青铜可以用来制造许多机械零件或用来制造塑像。

白铜：由铜与镍形成的合金，色泽美观，银光闪闪像银似的。它的优点是不容 易生锈，经常用于制造应变片、热电偶、变阻器、手表或是一些精密仪器等。

如果根据铜合金的功能进行分类，大致分为阻尼铜合金（高锰铜合金等）、耐腐 蚀铜合金（主要有各种各样的铝青铜、锡黄铜、钛青铜等）、结构用铜合金（大概包 括了所有铜合金）、便于切削的铜合金（铜-碲、铜-铅、铜-锑等合金）、用于导电和 导热的铜合金（主要有微合金化铜和非合金化铜）、耐磨铜合金（主要有含锰、铝、 铅、锡等元素的复杂铝青铜、黄铜等）、弹性铜合金（主要有锑青铜、铝青铜、铍青 铜、钛青铜等）、艺术铜合金（铝青铜、锡青铜、单铜、纯铜、铝青铜、白铜等）。 很明显，大部分铜合金都拥有多种功能。