电沉积Cu-Ni层对激光焊接-钎焊Mg/Ti搭接接头界面反应及力学性能的影响

摘要： 已开发出一种光纤激光焊接-钎焊工艺，采用AZ92D填充丝实现AZ31B镁合金与Cu-Ni涂层Ti-6Al-4V钛板的连接。研究了不同热输入条件下（AZ31B/Ni-Cu/Ti-6Al-4V和AZ31B/Cu-Ni/Ti-6Al-4V）两种中间层排布方式对焊缝外观、界面反应及力学性能的影响。结果表明该工艺可行性高度依赖于钛表面预置的Cu-Ni层对AZ92填充金属的润湿促进作用。在1200-1600W范围内，两种中间层排布均能获得无缺陷接头。根据所选中间层排布方式，接头区域会形成不同的反应层。但在最佳热输入（1400W）时，两种排布均在熔合区(FZ)-钛钎焊界面产生Ti2Ni与Ti3Al混合的界面反应产物。最佳激光功率下获得的接头拉伸-剪切断裂载荷达到最大值：AZ31B/Ni-Cu/Ti-6Al-4V为2016.5N，AZ31B/Cu-Ni/Ti-6Al-4V为2014.6N，相比AZ31B合金效率达71%。在适宜热输入下，接头断裂于AZ31B母材熔合区；而较低/较高热输入时，不完整钎焊或钎焊界面大量金属间化合物会导致界面失效。