焊面织构化对铜/钢激光焊接接头组织及力学性能的影响

• 作者: 冯爱新 周远航 唐杰 尚大智 张健 陈凤仙
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 激光加工 激光焊接 铜/钢激光搭接焊 抗拉强度 显微组织
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 激光制造
• 页码范围: 86-96
• 页数: 11页
• 分类号: TG456.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.0902004

摘要

为提高铜/钢转换接头搭接焊的强度与冶金相容性,提出了异种金属微织构激光焊接法.首先利用超快绿激光在钢基体表面制备微织构,以提高焊接时钢侧界面的浸润性与咬合强度,然后利用脉冲绿激光在微织构表面进行铜/钢熔化搭接焊,最后研究了微织构的形貌、接头组织、结合界面及拉伸性能与断裂机制.结果 表明:在较高的激光功率与刻蚀次数下,热烧蚀程度加重,易导致凹槽内部质量恶化;表面织构化对接头组织与抗拉强度具有显著影响,表面织构化可以强化对流传质,增强铜向熔池底部(钢侧)的扩散,有利于形成含铜量更高的α-Fe、γ-Fe固溶体,使得熔池底部的显微硬度更高;当凹槽深度为89.91 μm时,织构化接头的抗拉强度最高,为112.5 MPa,相比未织构化接头提高了19.5％;接头的断裂机制为韧性断裂;接头拉伸性能的提高得益于固溶强化、熔合体积的增大以及涡旋咬合作用.