不同中間層對(duì)鈦-鋼激光焊接焊縫組織與性能的影響.pdf

1、鈦合金與不銹鋼的焊接結(jié)構(gòu)是廣泛應(yīng)用于航空航天、海洋領(lǐng)域、電力工業(yè)中的一種重要結(jié)構(gòu)，但是鈦合金與不銹鋼的焊接屬于異種金屬焊接范疇，二者物理性能及化學(xué)性質(zhì)的差異導(dǎo)致焊接過程中會(huì)出現(xiàn)諸多問題，其中最大的困難在于如何避免二者形成脆硬的Ti-Fe金屬間化合物。本文采用純鈦與304不銹鋼作為焊接基體，首先研究了純鈦與不銹鋼同種材料的焊接，探究合適的工藝參數(shù)，然后進(jìn)行不加中間層的異種金屬直接焊接，研究激光偏移量對(duì)焊縫成型的影響，發(fā)現(xiàn)激光焦點(diǎn)偏向于不銹

2、鋼側(cè)0.5mm左右焊縫成型較好。
　　接著進(jìn)行了添加中間層的異種金屬焊接，主要研究釩中間層、銅中間層、銅釩復(fù)合層對(duì)焊縫組織與性能的影響。當(dāng)采用0.5mm V作為中間層時(shí)，由于釩與鈦和鐵的相容性均較好，釩中間層難以阻止Ti元素與Fe元素接觸。焊縫中形成了較多的Ti-Fe金屬間化合物，焊縫硬度最高值達(dá)到了946.5HV，極大地削弱了焊縫的韌性，在較小的應(yīng)力下即發(fā)生開裂。采用銅中間層能獲得較好接頭，0.3mm Cu難以阻止Ti與Fe接觸

3、，焊縫中形成了Ti-Fe、Ti-Cu金屬間化合物，強(qiáng)度僅為101.4 MPa;采用0.5mm Cu和0.7mm Cu作為中間層時(shí)，焊縫中形成了銅基固溶體，脆性相分散在固溶體中，可以有效的降低對(duì)焊縫的削弱。激光焦點(diǎn)位于不銹鋼與銅片界面處時(shí)可以減少鈦的熔化量，獲得的接頭強(qiáng)度較高，最高達(dá)192.4 MPa。
　　當(dāng)采用銅釩復(fù)合層形成Fe-Cu-V-Ti接頭時(shí)，復(fù)合層能有效阻止Ti元素與Fe元素接觸。采用單光束時(shí)焊縫中形成了銅基固溶體和釩