Zr-1%Nb合金脉冲激光焊接能量参数对金属气体污染及焊缝性能的影响

摘要： 研究了脉冲激光焊接参数（脉冲能量与脉宽、频率、焊接速度及由此产生的重叠系数）对E110（Zr-1%Nb）合金焊缝性能的影响。针对两块厚度为0.5毫米的相同板材对接焊缝进行了分析，检测了焊缝表层EDS成分，测量了焊缝金属初始氢浓度，并评估了吸收气体（氧、氮、碳和氢）对焊缝抗拉强度、显微硬度、氢吸收速率及耐腐蚀性的影响。焊缝金属初始氢浓度符合标准限值，但氩气与大气混合导致焊缝金属被氧、氮和碳污染，形成复杂化学成分夹杂物及表面分支状微裂纹——这些应力集中点成为焊缝断裂源。该污染还造成氢吸收速率上升和耐腐蚀性下降。结果表明：焊缝表面无变色现象不能保证金属纯净度及相应使用性能。未来研究需确定最佳重叠系数、?；て迮浔龋?氦或其混合气）及流量、喷嘴构型与倾角、以及喷嘴至焊缝区的距离等参数。