钒合金激光焊焊接接头的组织及力学性能研究

研究了激光焊用于连接ITER包层结构候选材料钒合金的可行性。当激光功率为2000 W,焊接速度为10mm/s,光斑直径为0.3 mm时可获得焊缝结合情况良好的钒合金焊接接头,并进行了组织形貌观察及力学性能测试。结果表明,钒合金的焊缝结合情况良好。焊缝的组织主要由焊缝中心细小的等轴晶区(尺寸约10μm)以及靠近熔合区粗大的柱状晶组成。焊缝与母材之间有明显的熔合线,由于焊缝区的碳、氧含量明显升高,出现了板条状Ti(CO)析出物。焊缝的硬度约750.6 HV,与母材相比,出现明显的硬化现象。焊接接头的拉伸强度低于母材,伸长率只有母材的1/5,断口出现在焊缝区。焊接过程中碳、氧等杂质元素含量的升高以及板条状Ti(CO)析出物的产生,使得钒合金室温拉伸性能降低。