王 华 卓 君 唐洪奎 张智昶

（1.海军装备部；2.西安欧中材料科技有限公司西安市3D 打印用金属粉末材料工程技术研究中心，陕西 西安 710018）

0 引言

激光熔覆作为一种效率高、灵活性好且具有节能减材特点的修复技术，被广泛应用于石油化工、煤矿和电力设备等重型机械行业中[1-3]。自熔性铁基材料因其良好的润湿性、优异的使用性能和材料的价格便宜而被广泛应用在激光熔覆方面，在激光熔覆的使用中，有高硬度的马氏体不锈钢和低硬度高耐蚀的奥氏体不锈钢2 类，其中，马氏体不锈钢因硬度高且兼具一定的耐蚀性而被广泛应用[4]，但随着马氏体不锈钢硬度的增加，熔覆过程中会出现一定的开裂现象，因此，需要对马氏体不锈钢中的合金元素进行优化设计，降低激光熔覆过程中的开裂倾向[5-6]。

该研究激光熔覆用粉末是在AISI431 马氏体不锈钢的基础上进行优化设计的，通过添加Nb、Ti 以及Mo 等合金元素，研究合金元素对激光熔覆马氏体不锈钢组织和性能的影响，以满足激光熔覆用高硬度不开裂的使用需求。

1 实验材料及方法

试验用粉末由超高速等离子旋转电极法（SS-PREP ）制备而成，采用ICP-AES 法测试粉末成分（见表1），粉末球形度高、流动性佳。粉末1 为AISI431 马氏体不锈钢粉末，粉末2 在粉末1 的基础上添加Nb 元素，粉末3 在粉末1 的基础上添加Ti 元素。熔覆用3 种粉末的粉末粒径为25 μm～53 μm，基体为316L 钢棒，尺寸为ϕ55 mm×110 mm，对316L 钢棒进行水砂纸去除油污和氧化层的处理，乙醇清洗去除表面油污。

表1 3 种马氏体不锈钢棒材成分表