张天刚,李宝轩,张志强*,海热古力•艾合买提

（1.中国民航大学 航空工程学院,天津 300300；2.中国民航大学中欧航空工程师学院,天津 300300）

TC4 密度低、比强度高、不易发生冷脆，在航空航天领域得到了广泛应用[1-2]，如压气机盘、压气机叶片、机匣等航空发动机关键结构件，均属于TC4 合金的典型应用，但TC4 合金硬度低、耐磨性差，在气流冲蚀等严苛工况环境下极易发生磨损失效[2-5]。

通过激光熔覆技术在TC4 合金表面制备耐磨复合涂层，是有效提升TC4 合金表面力学性能的有效手段之一[4-6]。在众多耐磨复合熔覆层增强合成材料中，WC陶瓷粉末具有高熔点、高硬度(2200HV～2800HV)、化学性能稳定和断裂韧性良好等优点，被广泛应用于Ti 基、Ni 基和Fe 基熔覆层的设计与制备[7-10]。在Ti 基或富Ti 材料体系中，WC可作为熔覆层原位增强相TiC的合成添加剂，且脱C 后的W 元素固溶于基体，促使涂层硬度及耐磨性显著提高，受到了国内外研究学者的关注[11-13]。杨光等[11]在TC4 合金表面制备了以WC颗粒为强化相的钛基耐磨涂层，结果表明：WC的添加增加了涂层的显微硬度和耐磨性能，但由于部分WC颗粒残留团聚，从而导致涂层产生气孔缺陷。Farayibi等[12]在TC4 合金表面制备27%TC4+73%WC耐磨复合熔覆层，虽然原位合成TiC 有效提升涂层硬度及耐磨性，但大量未熔WC颗粒导致涂层成形质量大幅下降，性能波动明显增加。除上述研究外，国内外大多学者[14-17]目前针对WC增强熔覆层的研究，主要集中在WC添加对涂层组织与性能的影响，而忽视了导致涂层质量性能下降的WC残留问题，并未就WC在熔池中的熔解、残留机制展开详细探究。……