TC4钛合金水下湿法激光焊接焊缝组织与性能

使用光纤激光器对TC4钛合金进行了水下湿法激光焊接试验,通过在TC4表面预置焊接辅助剂实现了增加水下湿法焊接熔深的同时对焊缝进行保护的目的.对焊缝的微观组织和力学性能进行了分析,结果表明,预置焊接辅助剂后,焊缝熔深增大,焊接阈值增加,焊缝中裂纹减少.焊缝中心主要由初生α和马氏体组织α'相组成,在熔池底部还保留有粗大的β晶界,焊缝由于水的急冷作用出现了淬硬组织,显微硬度远高于TC4母材.水下焊接拉伸试验试件均断裂在焊缝处,焊接接头平均抗拉强度值为439 MPa,呈现为脆性断裂.

激光焊技术在核电站水下部件维修的应用分析

材料受到辐照等因素影响会发生劣化、脆化,核电站水下部件长期使用后存在发生早期失效的风险。激光焊技术具有焊接质量高、污染少等优点,在核电站水下部件维修中具有良好的应用前景。文中对比分析了目前水下激光焊2种主要工艺,水下湿法激光焊和水下局部干法激光焊。结果显示:激光光束受到水体衰减、气泡反射等多种因素影响,水下湿法激光焊很难获得高质量焊缝;水下局部干法激光焊能够获得质量优良的焊接接头,成为当下研究热点和主要方向,获得稳定的水下气室和全熔透焊缝背面焊缝保护是水下局部干法激光焊焊接工艺需要解决的主要问题。进一步以水下激光焊接为关键词在国际某著名研究平台上进行检索发现:水下激光焊接技术已经走出试验室向工程应用发展,而更深入的理论研究也在积极同步开展,其研究方向很可能是皮秒、飞秒激光。