TiNi形状记忆合金片激光微焊接接头的组织性能(英文)

采用脉冲激光实现了0.2mm厚TiNi形状记忆合金的对接焊,研究了焊接接头的抗拉强度、断裂形貌、组织和相变过程。结果表明,脉冲激光能够实现薄片状TiNi形状记忆合金的良好对接焊,焊接接头的抗拉强度可达683MPa,为冷轧态母材的97%,断口形貌与母材相似,均为延性断裂。根据晶粒尺寸和显微组织的不同,接头可分为4个区。焊缝中心区为细小的等轴晶,而焊缝边缘为柱状晶组织。对焊接接头进行焊后退火处理后其相变过程与退火态TiNi形状记忆合金的接近。

0.3mm厚镀镍钢片激光微焊接研究

采用脉冲激光微焊接实现了0.3 mm厚镀镍钢片的对接焊,研究了焊接接头的组织形貌特征及力学性能。结果表明,镀镍钢片表面镀镍层对激光反射作用较大,直接用激光对焊镀镍钢片薄板不能得到成形良好的焊缝;磨去金属表面镀镍层后施焊,焊缝成形质量显著提高。焊接接头由热影响区的晶粒细化区、焊缝区的少量马氏体、细化的铁素体及部分残余奥氏体组成。焊接接头的抗拉强度和显微硬度均高于母材。

0.3mm厚镀镍钢片微电阻点焊接头组织性能研究

本文采用微电阻点焊对厚度0．3mm的镀镍钢片进行了连接，利用光学显微镜，电子精密拉伸机等分析测试手段，研究了焊接电流、电极压力和焊接时间对焊接接头成形及组织，性能的影响。研究结果表明，当焊接电流为2．3kA、电极压力为160N、焊接时间为3cyc时，接头成形良好，抗剪切强度为552．1N，接头断裂形貌为“纽扣”状。焊接接头熔核区显微组织由粗大柱状晶构成，晶内析出针状铁素体及板条马氏体组织，焊接接头显微硬度高于母材。

321不锈钢薄板激光微焊接接头组织性能研究

本文采用微型脉冲激光实现了0．3mm厚321不锈钢片的对接焊，通过正交优化设计对工艺参数进行了优化，利用光学显微镜，电子精密拉伸机等分析测试手段，研究了工艺参数对焊接接头微观形貌及组织的影响。结果表明，焊接接头获得最大抗拉强度的最优工艺参数是脉；中功率百分比为18、脉冲宽度为4ms、脉冲频率为2Hz，此时焊接接头的承载能力达到母材的98％。分析了功率密度对焊缝成形和力学性能的影响。承载能力较高的焊接接头其显微组织是由焊缝中心区的等轴晶和焊缝边缘粗大的柱状晶组成，并且焊接接头的显微硬度高于母材。

0.2mm厚GH4169薄片激光微焊接接头的组织性能

采用精密脉冲激光对厚度为0.2mm的GH4169高温合金进行焊接试验,利用光学显微镜、电子精密拉伸机等分析测试手段,研究了焊接工艺参数对焊缝形貌的影响,并对接头的金相组织与性能进行了测试、分析。结果表明,以氩气为保护气体,在功率12.8W,脉宽2.7ms,脉冲频率5.0Hz的工艺参数下,以激光为热源可成功实现0.2mm厚度GH4169的对接焊,焊缝成形良好、接头抗拉强度高于母材。焊接接头显微组织由焊缝中心区的细小等轴晶和熔合线附近的柱状晶组成,热影响存在晶间析出物导致腐蚀后有类似于裂纹的黑线生成。焊接接头的显微硬度高于母材。

TiNi合金/不锈钢激光焊接头裂纹的形成和控制

采用低功率脉冲激光对0.2 mm厚的TiNi形状记忆合金/不锈钢异种材料进行焊接,对焊接接头的裂纹形态和元素分布进行了研究,分析裂纹的形成原因,提出裂纹控制的措施。结果表明,TiNi合金/不锈钢异种材料直接对接焊裂纹敏感性很大,仅通过调整激光焊接工艺参数无法避免裂纹的产生。裂纹产生的主要原因是不锈钢母材中的Fe元素大量进入焊缝,与Ti元素形成脆性金属间化合物导致焊缝变脆,在焊接应力作用下开裂。通过在TiNi合金与不锈钢之间预置纯Ni丝作为填充材料可以稀释焊缝中Fe和Ti元素的含量,对形成裂纹的脆性组织进行阻隔,避免裂纹的产生,焊接接头的平均抗拉强度达到580 MPa。

薄片状TiNi合金/不锈钢激光微焊接接头组织特征

采用微型脉冲激光对0.2mm厚的薄片状TiNi形状记忆合金/不锈钢异种材料进行对接焊,研究了接头的微观组织特征。结果表明,以纯Ni丝为填充材料、以微型脉冲激光为热源可以实现TiNi合金/不锈钢异种材料的良好焊接。焊缝中心区为细小的等轴晶组织,主要元素为Ti、Ni、Fe。Ti元素的含量和不锈钢母材基本接近,Ni元素的含量略高于TiNi合金母材,远高于不锈钢母材,但TiNi合金母材一侧基本没有Fe元素。TiNi合金母材与焊缝之间存在明显的界面区,宽度为10～20μm,界面区有从不锈钢母材扩散而来的Fe、Cr元素。不锈钢母材与焊缝之间界面区的宽度较小,表现为界面线。

TiNi合金／纯影不锈钢激光微焊接熔化区的微观组织

以纯镍丝为填充材料，采用精密脉冲激光实现了厚度为0．2mm的TiNi形状记忆合金／不锈钢异种材料的焊接，研究了熔化区（焊缝和熔合区）的组织形貌和微观结构。结果表明，焊缝中心晶粒呈外延连续生长的特征。连续生长的枝晶可以跨越3～5个脉冲激光形成的鱼鳞纹，长度可以达到约200μm。焊缝与两侧母材的熔合区呈现完全不同的形貌，在不锈钢母材与焊缝的接合界面，枝晶沿着不锈钢母材的熔合线生长，在枝晶间有二次晶轴；在TiNi合金与焊缝的熔合区，有一层宽度约为5μm的过渡层将焊缝与母材隔开。