汽车用AZ91镁合金的表面激光改性研究

摘要

为了解决压铸AZ91镁合金耐蚀和耐磨性能较差的问题,采用激光熔覆的方法在汽车用压铸AZ91镁合金表面制备了激光熔覆层,研究了激光功率和激光扫描速度对熔覆层成型、截面和表面形貌、物相组成、耐蚀和耐磨性能的影响。结果表明,过小/过大激光功率或者过大扫描速度会使得熔覆层中产生气孔、熔坑等缺陷;不同激光功率和扫描速度下,熔覆层与AZ91镁合金基体结合良好,AZ91镁合金表面激光熔覆层都主要由α-Mg、Mg_(17)Al_(12)、AlCu_(4)、Al_(4)MgY和MgAl相组成;随着激光功率增加,熔覆层表面晶界间距离和晶粒尺寸增大,熔覆层平均维氏硬度会逐渐减小;随着激光扫描速度增加,熔覆层厚度和熔覆层晶粒尺寸逐渐减小。激光熔覆层的耐蚀性和耐磨性都优于AZ91镁合金基体,Al-Cu/Y_(2)O_(3)熔覆层适宜的激光熔覆工艺为:激光功率1100 W、扫描速度500 mm/min,此时激光熔覆层与基体结合良好,熔覆层致密、晶粒细小、硬度较高,具有良好的耐蚀性和耐磨性。