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采用自熔激光束焊接和激光-MIG复合焊接工艺制备的商业纯钛接头强化机制研究
摘要： 在本研究中，为深入理解商用纯钛（CP-Ti）焊缝的强化机制，对4.2毫米厚CP-Ti板材分别进行了自熔激光束焊接和激光-MIG复合焊接，并系统研究了显微组织、织构分布与力学性能之间的关联。热影响区（HAZ）和焊缝区（WZ）均观察到显微组织粗化及显微硬度提升。拉伸试验结果表明，在两种焊接条件下母材均为接头薄弱环节。EBSD观测证实，两种焊接接头的HAZ和WZ均出现大量{1012}和{1122}孪晶晶粒，且激光-MIG复合焊接头中该类孪晶晶粒浓度更高。高浓度孪晶晶界能在变形过程中阻碍位错滑移，从而增强焊缝强度。HAZ和WZ中极小孪晶晶粒与针状α相的存在会等效降低平均晶粒尺寸，依据霍尔-佩奇定律导致强度提升。此外，两种焊接接头的母材平均施密特因子均高于WZ和HAZ，表明变形时晶界滑移更易发生在母材中，因此两种焊接接头试样在拉伸测试中断裂和颈缩均出现在母材区域。
关键词： 纹理、机械性能、激光-MIG混合焊接、强化机制、商业纯钛、激光束焊接、微观结构
更新于2025-11-28 14:24:20
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CP-Ti激光焊接中背焊飞溅的分析
摘要： 采用厚度为0.5毫米的商业级纯钛板TA2进行激光焊接，通过高速摄像机拍摄熔池背面区域，并研究了背面飞溅产生的原因。钛板背面的飞溅主要有三种类型：连续飞溅、周期性飞溅和无飞溅。所有连续背面飞溅都伴随小孔的出现，而周期性飞溅出现时也能观察到小孔。由小孔金属蒸汽向下射流产生的向下剪切应力是背面飞溅的重要原因。增大激光功率或焊接速度会增加剪切力，最终导致更多飞溅。当离焦距离增加到30毫米时，小孔在背面完全不可见，此时不会出现飞溅。
关键词： 背面飞溅、激光焊接、小孔行为、商业纯钛
更新于2025-09-23 15:19:57
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强流脉冲电子束辐照下Ti膜-Al基体体系的组织与相组成
摘要： 商用纯A7铝在单次真空循环中进行了表面改性处理，该工艺包括真空电弧蒸发沉积商用纯钛、以及采用等离子阴极脉冲电子源对膜-基体系统进行强电子束辐照和熔融。沉积的钛薄膜厚度为0.5和1微米。经辐照的钛-铝体系呈现出由亚微米和纳米级组分构成的多层多相结构，其中包含Al3Ti、Al2Ti和TiAl3等金属间化合物夹杂物。辐照过程中钛薄膜碎裂并浸入熔融铝表层达20微米深度。改性材料的耐磨性较原始铝材提高2.4倍，显微硬度提升超过4倍。改性铝材具有高表面硬度和优异耐磨性的主要原因，可能是形成了金属间颗粒与钛硬化过渡层的复合结构。
关键词： 低能高电流电子束、商业纯铝、商业纯钛、膜-基体系统、性能、结构
更新于2025-09-23 21:46:59
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[美国激光学会ICALEO? 2016：第35届激光与电光应用国际大会 - 美国加利福尼亚州圣地亚哥（2016年10月16-20日）] 激光与电光应用国际大会 - 基于cp-Ti激光熔覆的快速成型技术
摘要： 商用纯钛（cp-Ti）和钛合金因其生物相容性、耐腐蚀性、疲劳强度以及相对较低的弹性模量（可最小化"应力屏蔽"和骨质减少）而成为成功的植入用金属生物材料。目前钛部件主要采用传统减材制造方法生产，但存在诸多弊端：钛材切削性能差、加工过程中高价值材料损耗严重，且减材工艺成形的几何形状受限?；诩す馊鄹驳目焖俪尚渭际跏且恢质视糜谒锌扇鄄牧系脑霾闹圃欤ˋM）工艺，该技术存在多种称谓与缩写：激光固结（LC）、直接激光沉积（DLD）、激光金属沉积（LMD）、激光工程化净成形（LENS）等。这种基于激光熔覆的快速成形技术有望成为解决方案——可制造针对终端用户定制的先进纯钛部件，通过创新几何结构及/或优化微观组织与力学性能来提升使用效能。本研究采用激光增材制造工艺制备商用纯钛简单零件，并通过光学显微镜（OM）、光学轮廓仪（OP）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析仪（EDS）对制件形貌、微观组织及成分进行分析研究。
关键词： 钛，商业纯钛，增材制造，快速原型制作，激光熔覆
更新于2025-09-16 10:30:52