铝合金/不锈钢双光束激光深熔焊接接头组织及力学性能

金属学报, 2016, 52(11): 1388-1394. doi: 10.11900/0412.1961.2016.00077

铝合金/不锈钢双光束激光深熔焊接接头组织及力学性能

潘峰 ^1, , 崔丽 ^2, , 钱伟 ^3, , 贺定勇 ^4, , 魏世忠 ^5,

1.北京工业大学材料科学与工程学院,北京,100124

2.北京工业大学材料科学与工程学院,北京,100124

3.北京工业大学材料科学与工程学院,北京,100124

4.北京工业大学材料科学与工程学院,北京,100124

5.北京工业大学材料科学与工程学院,北京,100124

基金项目: 国家自然科学基金项目51475006和北京市教育委员会科技计划重点项目暨北京市自然科学基金B类项目KZ201610005004资助 Supported by National Natural Science Foundation of China (No.51475006) and Key Program of Research Foundation of Education Bureau of Beijing and Beijing Natural Science Foundation of B Category (No.KZ201610005004)

关键词：铝合金/不锈钢异种合金 , 双光束 , 激光深熔焊 , 金属间化合物(IMC)

MICROSTRUCTURES AND MECHANICAL PROPERTIES OF DUAL-BEAM LASER KEYHOLE WELDED JOINTS OF ALUMINUM ALLOYS TO STAINLESS STEELS

Keywords： aluminum alloy/stainless steel dissimilar alloy , dual-laser beam , laser deep penetration welding , intermetallic compound (IMC)

采用双光束光纤激光热源对1.5 mm厚5083铝合金和1.8 mm厚304不锈钢异种合金搭接接头进行了激光深熔焊接工艺实验,研究了光束相对位置对接头焊缝成形、界面组织及接头力学性能的影响.结果表明,在无任何填充材料条件下,采用双光束激光进行铝合金/不锈钢异种合金激光深熔焊接能够获得良好的焊缝表面成形,小能量分光束在前的接头界面金属间化合物(IMC)厚度相对较薄.接头界面纳米硬度测试结果表明,IMC层平均硬度为9.61 GPa,且明显高于不锈钢母材(4.12 GPa)和铝合金母材(1.09 GPa).接头拉伸断裂于铝合金/不锈钢IMC界面层.小能量分光束在前的接头获得机械抗力大于分光束在后的接头.

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