第十五届全国表面工程青年学术会议

冷金属过渡焊接（CMT）技术具有低成本、低能耗、高材料利用率的显著优势。为有效解决铝合金钻杆在服役过程中因磨损失效导致的问题，本研究以2024铝合金为基体，用CMT技术在2024铝合金基板上熔覆单层铝合金熔覆层。采用扫描电子显微镜（SEM）与能谱分析（EDS），对熔覆层表截面形貌及元素组成进行系统表征；通过拉伸试验测试热处理前后熔覆层的抗拉强度等力学性能；结合摩擦磨损试验测得的平均摩擦系数，以及采用激光共聚焦显微镜得到的磨痕三维形貌特征，系统分析试样的耐磨性及磨损机制。试验结果表明：经SEM-EDS分析，热处理后熔覆层致密，形成网状晶界，强化元素于晶界偏聚，与高衬度区域对应。热处理前熔覆层抗拉强度为321 MPa，经热处理后提升至422 MPa，力学性能得到显著提高；热处理前后试样平均摩擦系数分别为0.4015和0.4048，变化较小，而磨损率由12.6501×10^-6（mm³/N·m）降至6.9485×10^-6（mm³/N·m），耐磨性明显提高；其磨损机制主要为粘着磨损、磨粒磨损和氧化磨损。综上所述，冷金属过渡（CMT）技术提高了2024铝合金熔覆层的力学性能与耐磨性，为铝合金钻杆耐磨强化提供可行技术路径，对解决极端工况磨损失效、延长服役寿命具重要指导作用。

冷金属过渡焊接（CMT）技术；2024铝合金熔覆层；力学性能；耐磨性