Zr-Ni中间层对TC4钛合金/304SS不锈钢激光焊接头组织性能的影响

摘要：

钛合金/不锈钢异种金属焊接结构在现代工业应用中日益广泛,但因母材理化性能差异,导致焊接难度大.根据金属元素冶金相容性选用Zr-Ni组合结构设计填充金属,并使用超声波焊接方法制备填充材料.研究Zr-Ni中间层对TC4/304SS Nd∶YAG(掺钕钇铝石榴石)脉冲激光焊接金属间化合物(IMCs)生长行为与机械性能的影响,确定填充材料的可行性.通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)分析接头微观结构.使用显微硬度仪及抗拉强度测试评价接头力学性能.表明:在最优参数下TC4/304SS接头无宏观裂纹,沿界面均匀分布的IMCs呈现2层颜色明显不同的组织结构,焊缝生成了FeTi,Fe2Ti和少量Ti5Cr7Fe17 IMCs,接头在正应力作用下发生脆性解理断裂;制备的Zr-Ni中间层有效阻隔了母材混合,边界形成的固溶体有助于提高接头强度,同时形成的Zr/NiIMCs具有延展性,TC4/Zr-Ni/304SS接头抗拉强度达213.7 MPa.所制备的填充层对提升该异种金属接头力学性能和分析其焊缝组织变化具有重要意义.

关键词：钛合金、不锈钢、Nd∶YAG脉冲激光焊接、超声波焊接、Zr-Ni中间层

所属期刊栏目：44

分类号：TG456.7;TG146(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：国家自然科学基金委员会-中国科学院天文联合基金项目;焊接创新平台2018年度创新项目;江西省轻质高强结构材料重点实验室开放基金项目

在线出版日期：2021-03-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1137-1145