12Cr1MoVG激光熔覆不锈钢和镍基合金涂层显微组织与性能研究

摘要

合金结构钢12Cr1MoVG在高温高压环境下具有优异的强度和韧性，被广泛应用于火电机组锅炉的过热器、集箱和主蒸汽管道等部件。由于该钢种的服役环境较为严峻，在长期运行中面临严重的氧化、腐蚀和磨损等工况，采用激光熔覆技术开展表面强化可以大幅提高部件使用寿命，具有广阔的应用前景。文章采用激光熔覆技术在12Cr1MoVG管道钢表面制备316L和Inconel625涂层，对比分析了两种防护层的微观组织和性能。研究结果表明，两种熔覆层均与基体形成良好的冶金结合，无显著缺陷。熔覆层显微组织以柱状晶和等轴晶为主，Incone625熔覆层中柱状晶比例更高。316L熔覆层中相组成为奥氏体+δ铁素体，Inconel625熔覆层中物相为奥氏体（γ-Ni）+少量Laves析出相。Inconel熔覆层硬度达到250～280HV，而316L维氏硬度为190～210HV。销-盘摩擦磨损试验表明，316L熔覆层平均摩擦系数为1.03，测试时间内磨损失重为17.73×10-3g，而Inconel625熔覆层平均摩擦系数为0.68，磨损失重仅为10.85×10-3g，综合评价Inconel625熔覆层性能更优异。