寇元哲，郭晋昌

(陇东学院 机械工程学院,甘肃 庆阳 745000)

钛合金具有强度高、密度小、耐蚀性能优良和生物相容性好等优点，被广泛应用于汽车、化工、航空航天和生物医疗等行业[1, 2]。但是钛合金表面硬度和耐磨性较差，限制了其更广泛地应用[3]。为此，研究人员进行了大量的钛合金表面改性研究。如康新婷[4]对钛合金表面进行电镀改性，由于钛合金表面存在一层致密的氧化膜，电镀前必须清理氧化膜，工艺复杂。Biswas等[5]通过热氧化技术对钛合金进行表面改性，改性后得到的热氧化层层深较浅，无法应用于要求较高的工况。王钧石等[6]采用等离子注入技术改善钛合金表面性能，显著提高了合金硬度和耐磨性，但是效率较低。

在众多钛合金表面改性方法中，激光表面熔覆是一种比较理想的方法[7, 8]。激光熔覆工艺简单，熔覆层层深大，熔覆效率高，基体变形小且熔覆层与基体发生冶金结合，因而钛合金表面激光熔覆改性成为目前研究的热点[9-11]。Zhang等人[12]采用激光熔覆技术在TC4钛合金表面制备了TiC改性层，熔覆层力学性能相比TC4基体显著提高。Kumar等人[13]以AlN、Ni和TC4混合粉末为原料在TC4钛合金表面制备熔覆改性层，熔覆层显微硬度是基材的3倍，耐磨性也显著提高，但是熔覆层因塑性差而产生了裂纹。刘建弟等人[14]在TA15钛合金表面激光熔覆WC颗粒增强相，熔覆层WC颗粒分布均匀，滑动磨损条件下耐磨性显著提升，但是熔覆层中有少量裂纹和气孔存在。Li等人[15]采用SiC和Ti混合粉末对TC4钛合金表面进行熔覆改性，改性后的TC4钛合金硬度和耐磨性明显改善，但是熔覆层存在气孔缺陷。……