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TZM合金光纤激光焊接搭接接头微观组织与力学强度分析
摘要： 尽管钼合金具有高熔点、高温强度和抗蠕变性能，但由于其焊接性差，焊后易产生气孔和接头脆化等严重缺陷，其在结构部件中的应用受到极大限制。本研究通过系统实验探索了0.5毫米厚钛锆钼（TZM）合金搭接激光焊接的可行性。结果表明气孔是TZM激光搭接焊中最突出的问题。相比采用氦气?；?、不同?；て辶髁俊⑻砑雍辖鹪丶案谋淙仁淙肓康却胧?，在焊缝界面设置0.09毫米间隙对减少气孔最为有效——该工艺使焊缝气孔率降至3%。板-条焊接接头的抗拉强度可达母材的60%，而采用0.09毫米间隙的搭接接头在拉伸剪切试验中获得的断裂应力约为142兆帕。气孔与脆化现象共同导致了焊接接头强度与延展性的降低。
关键词： 孔隙率、机械性能、钼合金、激光焊接
更新于2025-11-28 14:24:20
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热输入对粉末冶金钼合金纤维激光焊接承插接头气孔缺陷的影响
摘要： 由于粉末冶金工艺带来的预存内部缺陷，多孔性缺陷仍是钼及其合金熔焊中的棘手问题。本研究采用光纤激光焊接纳米结构高强度钼（NS-Mo）合金端塞与包壳管，重点考察了焊接热输入的作用。通过计算机断层扫描（CT）和扫描电子显微镜（SEM）分析了焊缝中多孔缺陷的分布与形貌。初步结果表明：低热输入条件下激光焊接NS-Mo能显著减少熔合区多孔缺陷。CT检测显示当焊接热输入从3600 J/cm（即1200 W，0.2 m/min）降至250 J/cm（即2500 W，6 m/min）时，NS-Mo接头多孔率从10.7%降至2.1%。高热输入下的显著多孔缺陷与小孔失稳、熔池气泡膨胀合并有关，其中小孔失稳起主导作用；而低热输入时的多孔缺陷源于粉末冶金基材（BM）释放的气泡未及溢出逃逸。
关键词： 光纤激光焊接，钼合金，气孔缺陷，热输入
更新于2025-11-28 14:24:20
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功率调制、多次重熔及锆添加对薄壁钼合金端塞激光密封焊接气孔缺陷的影响
摘要： 为解决纳米级Ce2O3掺杂钼合金(NC-Mo)薄壁管与端塞激光环缝焊接中的严重气孔缺陷问题，实验研究了激光功率调制、多道重熔及锆(Zr)添加对气孔数量、尺寸和分布的影响。通过X射线计算机断层扫描(XCT)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和拉曼光谱(RS)分析了不同工艺条件下焊缝的气孔特征。结果表明：焊接循环次数对熔合区(FZ)气孔率影响显著，而激光功率波形幅值和频率影响较小。当焊接循环次数从2次增至8次时，FZ气孔率从约1.00%降至约0.48%，最大及平均气孔直径分别减小约53%和27%。熔池中添加微量Zr可使FZ气孔率进一步降至约0.35%。分析表明FZ气孔可分为不规则形匙孔诱导气孔和球形冶金诱导气孔，后者可能源于母材(BM)中预存的杂质元素(O和H)。增加焊接循环次数可促进熔池气体上浮逸出，显著降低气孔率。此外，熔池中添加的Zr会优先与O反应生成ZrO2，抑制挥发性MoO2析出从而减少冶金诱导气孔产生。
关键词： 钼合金，多次重熔，功率调制激光焊接，锆添加，气孔
更新于2025-11-28 14:24:20
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钼合金在高压环境下的光纤激光点焊
摘要： 研究了环境压力增长对激光焊接钼（Mo）合金熔深的影响。发现当环境压力从0.1 MPa升至1.8 MPa时，母材熔深显著降低，仅为0.1 MPa环境压力下的17%。此外还分析了母材熔深大幅降低的机理：首先采用高分辨率扫描电镜观测了不同环境压力下激光焊接过程中产生的纳米级金属颗粒尺寸与数量；进而探究了这些纳米颗粒在不同环境压力下对激光能量的散射与吸收作用；随后通过高速摄像机和光谱仪监测了不同环境压力下光纤激光点焊过程中的等离子体瞬态行为与光谱信号，在此基础上研究了不同环境压力下等离子体对激光能量的逆轫致辐射吸收；最后在不同环境压力下对玻璃/金属复合样品进行光纤激光点焊试验，考察了环境压力变化对焊接过程中熔池动态行为的影响。
关键词： 穿透、纳米级金属颗粒、钼合金、点焊、光纤激光器、高压环境、等离子体、熔池
更新于2025-09-19 17:13:59