激光熔覆技术是集激光加热熔化、熔池中物质交互作用及快速凝固成形等多学科交叉的一门新技术,主要应用于表面改性与堆焊再制造。该课题在原有实验的基础上,利用脉冲式激光在不同激光功率下制备新型的Co基合金覆层。主要研究内容包括激光功率对Co基合金覆层的组织形貌、物相和稀释率的影响,对Co基材料的非晶形成能力进行分析,借助模拟软件对覆层的温度场进行计算,结合热力学与动力学对其微观组织形成机制进行总结分析,最后研究了激光功率对Co基合金覆层的物理性能的影响。对覆层的上中下三部分的微观组织特征进行分析,发现覆层的中上部以非晶相为主,非晶相中存在有带状分布的等轴晶,覆层熔合线区域以枝晶为主,生长方向垂直于熔合线指向覆层,激光功率为467W时,枝晶的高度最小为10μm。覆层内的Fe元素在结晶相区域发生聚集现象,通过XRD计算得出非晶相的含量,激光功率为467W时覆层的非晶相含量最大。随着激光功率的增大,覆层的稀释率增大。通过Inoue三原则和Yan参数法分别对新型合金覆层微观组织形成机制进行理论分析,验证该材料在激光熔覆的制备工艺下具有非晶形成能力。通过甩带技术将覆层制备为纯非晶,计算其临界冷却速率、约化温度和ΔT_x,说明该覆层具有强的非晶形成能力和高的热稳定性。借助Marc模拟软件对不同功率下的合金覆层的温度场进行模拟计算,得出覆层的冷却速率均大于临界冷却速率。结合热力学与动力学理论对覆层进行分析,研究发现结晶相与非晶相混合的覆层的形成主要是极高的冷速、熔体的流动、溶质的扩散、Fe元素的聚集导致的异质形核共同作用的结果。研究了不同激光功率对Co基合金覆层硬度的影响,当激光功率为467W时,覆层的硬度达到了1192.5HV0.2,覆层中上部区域的硬度发生上下波动的现象,是因为非晶相与结晶相硬度相差较大,随着距覆层表面的距离变大,覆层的硬度整体呈现下降趋势。对不同功率下的覆层和基体的耐蚀性和耐磨性进行分析。在3.5wt.%Na Cl溶液和1mol/l HCl溶液中,激光功率为467W的覆层腐蚀电位最高,激光功率为583W的覆层腐蚀电流最小,在HCl溶液中467W的覆层优先出现钝化现象,在阻抗实验中,激光功率为467W的覆层的阻抗半径最大,说明其在这两种腐蚀环境下的耐蚀性最强。温度为20oC时,覆层的磨擦系数基本在0.15附近,激光功率为467W覆层的磨损量最小,磨痕深度最小,说明其耐磨性最大。覆层的磨损形式以磨粒磨损为主,同时伴有少量的黏着磨损,基体的磨损为大量的黏着磨损和磨粒磨损。