激光重熔过程中激光功率对镁合金表面等离子喷涂YSZ涂层结构的影响

于方丽¹，白宇²，王文先³，崔泽琴³，贾高智³，刘昌³

1. 西安航空学院材料工程学院2. 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室3. 太原理工大学材料科学与工程学院

摘 要：为了提高铝合金的综合性能,采用等离子喷涂技术在AZ31B镁合金表面沉积氧化钇部分稳定二氧化锆(YSZ)涂层,并采用二氧化碳激光器对涂层表面进行重熔处理,利用X射线衍射仪、扫描电镜及三维激光成像显微镜研究了重熔激光功率对涂层物相组成、组织结构及表面形态的影响规律。结果表明:YSZ涂层在激光表面重熔过程中保持了相结构的稳定性,即喷涂态及激光重熔后的涂层均由非转变型的四方相组成;随激光功率的增大,重熔区厚度不断增加,且喷涂态涂层的层状组织结构在激光重熔后消失,气孔率降低;在激光处理过程中,产生了大量的内应力,导致纵向(垂直于涂层表面)裂纹的萌生及扩展;涂层表面粗糙度随激光功率的增加而不断降低,并且在功率低于400 W时下降更明显。

关键词：AZ31B镁合金;YSZ涂层;等离子喷涂;激光重熔;结构;表面粗糙度;