等轴铁氧体由细晶粒和粗晶粒组成 。 这是由于顶部冷却速率高 ， 中间冷却速率相对较低 ， 导致铁氧体生长过程中不同程度的欠冷影响 。 因此 ， 推断当激光重熔功率大于3 kW时 ， WA ， IGA和片状铁氧体转变为等轴铁氧体 。 整个铁素体转化过程：等轴晶粒生长 ， WA+IGA+（211）δ→（110）δ ， （110）δ均质化 。 示意图如图9 所示 。
图9 重熔过程中的晶粒生长图 。
3.5. 腐蚀性能
分析了3.5 wt.%NaCl溶液中熔覆和重熔DSS涂层的电化学表征 ， 并以奈奎斯特图的形式给出了相应的动电位极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）数据 ， 如图10所示 。 熔覆和重熔DSS镀膜的偏振曲线显示出相同的趋势 ， 但包覆涂层的偏振曲线位于下部区域 。 结果表明 ， 包覆涂层比重熔涂层更容易被腐蚀 。 包覆涂层的自腐蚀电流密度低于重熔涂层 ， 这意味着与重熔涂层相比 ， 包层涂层的腐蚀速率略高 。
图 10 包覆和重熔DSS涂层的偏振曲线 。
如图11所示 ， Z′和Z“作为被测阻抗Z的实部和虚部 。 包层涂层的阻抗谱半径明显小于重熔涂层的阻抗谱半径 ， 因此可以推断未通过激光重熔的涂层具有较差的耐腐蚀性 。 结果表明 ， 水下激光重熔工艺可以提高包层涂层的耐腐蚀性能 。 重熔-3 kW涂层具有最佳的耐腐蚀性 ， 重熔-1 kW和重熔-5 kW涂层的耐腐蚀性相似 。
图 11 包层和重熔DSS涂层的EIS曲线 。
为了进一步确定GBA和（110）δ在重熔-3 kW上的耐腐蚀性 。 对重熔的3 kW样品进行SVET测量 。 图12显示了SVET测量的结果和扫描区域的微观结构 。 可以看出 ， 在GBA和（110）δ相的边界线之外 ， 存在两个电势（E）阶地 。 较高的E区对应于GBA相位 ， 约为0.4–1.8 μV 。 而对应于（110）δ相位的较低E区约为?3.5 μV 。 E越低 ， 耐腐蚀性越好 ， 表明（110）δ相的耐腐蚀性优于GBA相 。
图 12 两相耦合试样在 3.5 wt.% NaCl 溶液中的 SVET 结果 。
夏比冲击试验后ULK-TIG焊接接头的SEM断裂面 。 （a）BM ， （b）水下WM和（c）陆上WM 。
BM、水下WM和陆上WM的断裂面如上图所示 。 BM和陆上WM的断裂面表明存在具有大量凹坑的韧性断裂特征 ， 表明BM和陆上WM在破裂前经历了严重的塑性变形 。 图b显示了水下WM的断裂面 。 虽然水下WM的冲击韧性值低于BM和陆上WM ， 但在水下WM的断裂面观察到大量凹陷 ， 这也表明其经历了延性断裂 。 在相同放大倍率下 ， 对比BM、水下WM和陆上WM的SEM显微照片 ， 发现BM和陆上WM中凹陷的平均尺寸大于水下WM 。 这表明BM和陆上WM在压裂前经历了更大的塑性变形并吸收了更多的能量 。 因此 ， 参考SEM断裂显微照片 ， BM和陆上WM的冲击韧性优于水下WM 。 由于ULK-TIG焊和陆上K-TIG焊接的冷却速率不同 ， 水下WM和陆上WM的显微组织也不同 ， 这可能是观察到WM冲击韧性的影响的原因 。 因此 ， 有必要将水下WM的微观结构与陆上WM的微观结构进行比较 。
4. 结论
利用开发的水下激光熔覆系统 ， 对不同激光能量密度的激光熔覆层进行了水下激光熔覆和水下激光重熔 。 研究了WA+IGA+（211）δ→（110）δ相变机理及其电化学腐蚀性能 。 主要结论总结如下：
1.水下激光重熔工艺消除了包覆涂层表面的鱼鳞现象 。 当激光功率密度增加时 ， 重熔涂层的表面金属光泽更好 ， 表面粗糙度更小 ， 激光重熔影响区深度逐渐增加 。 当激光重熔功率大于3 KW时 ， 大量枝晶沿垂直于熔池边界的方向生长和分布 。
2.包层涂层的微观结构由WA ， GBA ， IGA和片状铁素体组成 。 涂层的再结晶是由水下激光重熔引起的 。 激光重熔区（211）铁氧体、WA和IGA含量明显降低 ， （110）δ含量明显增加 。 在重结晶过程中 ， 具有不同过冷度的不同区域形成不同的（110）δ晶粒尺寸 。
3.当激光重熔功率大于3kW时 ， WA ， IGA和片状铁氧体转变为等轴铁氧体 。 整个铁素体转化过程：等轴晶粒生长 ， WA+IGA+（211）δ→（110）δ ， （110）δ均质化 。
4. 结果表明 ， 水下激光重熔工艺可以提高包层涂层的耐腐蚀性能 。 重熔-3 kW涂层具有最佳的耐腐蚀性 ， 重熔-1 kW和重熔-5 kW涂层的耐腐蚀性相似 。 （110）δ相比GBA相具有更高的耐腐蚀性 。
来源：Microstructure and Corrosion Resistance of Underwater Laser Cladded Duplex Stainless Steel Coating after Underwater Laser Remelting Processing Materials doi.org/10.3390/ma14174965
【水下激光重熔加工后水下激光熔覆双相不锈钢涂层的显微组织和耐腐蚀性】参考文献：Cui S.W.; Xian Z.Y.; Shi Y.H.; Liao B.Y.; Zhu T. Microstructure and Impact Toughness of Local-Dry Keyhole Tungsten Inert Gas Welded Joints. Materials 2019 12 1638.；Fu Y.L.; Guo N.; Cheng Q. Investigation on in-situ laser cladding coating of the 304 stainless steel in water environment. Mater. Des. 2020 186 108284.
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