TiNi合金／纯影不锈钢激光微焊接熔化区的微观组织.pdf

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1、第39卷中国激光光学前沿——光电技术2012年6月CHINESEJOURNALOFLASERS专刊TiNi合金／纯不锈钢激光微焊接熔化区的微观组织陈玉华龚伟}；I=戈军委余亮柯黎明刘奋成(南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室，江西南昌330063)摘要以纯镍丝为填充材料，采用精密脉冲激光实现了厚度为0．2mm的TiNi形状记忆合金／不锈钢异种材料的焊接，研究了熔化区(焊缝和熔合区)的组织形貌和微观结构。结果表明，焊缝中心晶粒呈外延连续生长的特征。连续生长的枝晶可以跨越3～5个脉冲激光形成的鱼鳞纹，长度可以达到约200p_m。焊缝与两侧母材的熔合区呈现完全不同的形

2、貌，在不锈钢母材与焊缝的接合界面，枝晶沿着不锈钢母材的熔合线生长，在枝晶间有二次晶轴；在TiNi合金与焊缝的熔合区，有一层宽度约为5btm的过渡层将焊缝与母材隔开。关键词激光技术；激光焊接；焊缝；熔合区；微观组织中图分类号TG456．7文献标识码Adoi：10．3788／CJL2O1239．s103004MicrostructureofWeldingSeamandFusionAreaintheJointofTiNi／PureNickel／StainlessSteelbyLaserWeldingChenYuhuaGongWeihuaiGeJunweiYuLiangKeLimin

3、gLiuFencheng(NationalDefenseKeyDisciplinesLaboratoryofLightAlloyProcessingScienceandTechnology，NanchangHangkongUniversity，Nanchang，Jiangxi330063，China)AbstractPurenickelwireiSaddedintothebuttjointof0．2mmthickTiNia11oy／stainlessstee1，andtheyareweldedbypulsedlaser．Themorphologicalimageandthei

4、nterfacemicrostructuresofthefusionareaareinvestigated．TheresultsshowthatthecharacteristicsoftheweldedjointcenteriSextensionofthecontinuousgrowthgrain．Thelengthofthefern—leafcrystalcanreachabout200umwhichmayspanseveralfish—scaleslinesformedbypulsedlaser．Themorphologicalimageofweldedjointwith

5、bothsidesofbasematerialfusioniscompletelydifferent．Inthejointinterfaceofstainlesssteelbasematerial，thebranchcrystalgrowsalongfusionlineofstainlesssteelbasemateria1，andtherehavesecondcrystalaxisbetweenthebranchcrystals．InthefusionareabetweenTiNialloyandweldedjoint，thereiSatransitionlayerbetw

6、eenTiNialloyandweldedjoint，whosewidthisabout5m．Keywordslasertechnique；laserwelding；weldedjoint；fusionarea；microstructureOCIScodes140．3390；140．3538；140．01401引言使用成本也随着突显出来，TiNi形状记忆合金因其昂贵的价格在一定程度上限制了其开启低成本应用TiNi形状记忆合金是一种新型的功能材料，具市场。在实际应用中，为降低使用成本，TiNi形状有优异的形状记忆效应和超弹性，加之高的比强度、记忆合金往往需要与其他材料进行连接。

7、特别是在抗腐蚀、抗磨损和生物相容性等特点，在航空航天、医疗器械、微电子以及航空航天方面，由于材料的应原子能、海洋开发、仪器仪表以及医疗器械等领域有用形态多为薄片状或细丝状，而且因为生产成本或着广阔的应用前景l】]。随着TiNi形状记忆合金应用上的要求，常常要与不锈钢等材料连接。但的进一步研究及其在各领域的推广应用，其高昂的收稿日期：2012—02—15；收到修改稿日期：2012—03—28基金项目：江西省自然科学基金(2007GQC1513)和航空科技重点实验室开放基金(Zk201001001)资助课题