激光熔覆制备CoCrFeNi高熵合金表面高质量铝合金涂层的工艺优化与脆性相抑制机制研究

本研究通过激光熔覆（laser cladding）技术在CoCrFeNi高熵合金（HEA）表面成功制备铝合金涂层，通过优化送丝速度、扫描速度等关键参数，将熔覆稀释率控制在极低水平，形成窄界面过渡层，有效抑制Al与其他金属形成脆性金属间化合物（IMCs）。研究揭示了CoCrFeNi与Al合金的良好润湿性，为异种材料激光焊接的脆性相抑制提供了重要参考。

　　

Highlight

工艺参数对界面结合质量的影响

在熔覆过程中，送丝速度和扫描速度作为核心参数对熔覆质量具有决定性作用。送丝速度直接影响焊缝的几何形貌和成形质量，而扫描速度主要调控熔覆层的微观结构和性能。送丝速度决定了填充金属的"供给量"，而扫描速度决定了单位焊道所需的"需求量"。

脆性相的断裂形貌与相组成分析

对已形成脆性相的典型试样进行显微表征。如图10a所示，晶界处观察到大量富集的第二相析出物。这些第二相的引入使涂层显微硬度显著提高，最高达870 HV_0.3。然而，这种高硬度涂层在研磨抛光过程中表现出明显的脆性断裂倾向。图10b至d展示了断裂...

Conclusions

本研究采用激光熔覆技术在CoCrFeNi表面制备了铝合金涂层。通过系统的显微组织表征，深入研究了工艺参数对界面结合质量的影响机制，并详细分析了脆性相的有效抑制方法。研究成果对异种材料激光焊接中脆性相抑制的机理分析具有重要参考价值。