镍箔对DP980/A6061异种激光焊接接头组织性能的影响 下载: 766次
Effect of Nickle Foil on Microstructure Properties of DP980/A6061 Dissimilar Laser Welded Joints
1 苏州大学沙钢钢铁学院, 江苏 苏州 215021
2 东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室, 辽宁 沈阳 110819
3 苏州大学轨道交通学院, 江苏 苏州 215021
4 苏州大学机电与工程学院, 江苏 苏州 215021
图 & 表
图 1. 示意图。(a)激光焊接;(b)焊接接头
Fig. 1. Schematic. (a) Laser welding; (b) welded joint
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图 2. 拉剪试样尺寸示意图
Fig. 2. Size dimension of tensile shear sample
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图 3. 焊接接头的横截面形貌。(a)样品1;(b)样品2
Fig. 3. Cross-sectional morphologies of welded joints. (a) Sample 1; (b) sample 2
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图 4. DP980侧焊接接头元素分布。(a)样品1的横向元素分布;(b)样品1的纵向元素分布;(c)样品2的横向元素分布;(d)样品2的纵向元素分布
Fig. 4. Element distributions of DP980 side welded joints. (a) Horizontal element distribution of sample 1; (b) longitudinal element distribution of sample 1; (c) horizontal element distribution of sample 2; (d) longitudinal element distribution of sample 2
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图 5. 显微组织。(a)样品1的WS;(b)样品1的FL;(c)样品2的WS;(d)样品2的FL
Fig. 5. Microstructures. (a) Ws of sample 1; (b) FL of sample 1; (c) WS of sample 2; (d) FL of sample 2
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图 6. 焊接接头界面的显微组织。(a)样品1;(b)样品2
Fig. 6. Microstructure at welded joint interface: (a) Sample 1; (b) sample 2
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图 7. 焊接接头的纵向硬度分布
Fig. 7. Longitudinal hardness distribution of welded joint
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图 8. 拉剪后样品宏观形貌及应力-应变曲线。(a)断裂后宏观形貌;(b)应力-应变曲线
Fig. 8. Macroscopic morphology and stress-strain curve of sample after tensile shear. (a) Macroscopic morphology after fracture; (b) stress-strain curve
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图 9. 拉剪样品微观断口及能谱分析。(a)样品1的断口形貌;(b)样品1的能谱分析;(c)样品2的断口形貌;(d)样品2的能谱分析
Fig. 9. Microscopic fracture and EDS analysis of tensile shear sample. (a) Fracture morphology of sample 1; (b) EDS analysis of sample 1; (c) fracture morphology of sample 2; (d) EDS analysis of sample 2
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表 1DP980的化学成分(质量分数, %)
Table1. Chemical compositions of DP980 (mass fraction, %)
Composition | C | Si | Mn | Ti | Cr | Mo | Nb | Al | Fe |
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Value | 0.09 | 0.06 | 1.90 | 0.03 | 0.50 | 0.20 | 0. 03 | 0.30 | Bal. |
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表 2A6061铝合金的化学成分(质量分数, %)
Table2. Chemical compositions of A6061 aluminum alloy (mass fraction, %)
Composition | Cu | Si | Fe | Mn | Mg | Zn | Cr | Ti | Al |
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Value | 0.15-0.4 | 0.4-0.8 | 0.7 | 0.15 | 0.8-1.2 | 0.25 | 0.04-0.35 | 0.15 | Bal. |
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表 3激光焊接实验方案
Table3. Experimental scheme of laser welding
Sample No. | Thickness of nickel foil /mm | Laser power /kW | Welding speed /(m·min-1) | Defocusing /mm |
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1 | 0.00 | 2.0 | 4.2 | 0 | 2 | 0.10 | 2.2 | 4.2 | 0 |
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表 4WS和FL内的元素含量(质量分数, %)
Table4. Chemical compositions within WS and FL (mass fraction, %)
Sample No. | Position | Phase | Al | Ni | Mn | Fe |
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1 | WS | δ | 2.20 | - | 2.12 | 88.78 | | LM | 1.20 | - | 2.10 | 89.30 | FL | δ | 2.38 | - | 2.10 | 88.60 | | LM | 1.08 | - | 2.10 | 88.90 | | WS | LM | 1.90 | 5.28 | 2.02 | 83.35 | 2 | FL | δ | 4.30 | 9.05 | 2.00 | 76.35 | | | LM | 2.95 | 7.38 | 1.90 | 79.50 |
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表 5焊接接头界面不同区域的元素含量(原子数分数, %)
Table5. Elemental contents at different areas near welded joint interface (atomic fraction, %)
Sample No. | Position | Al | Fe | Ni |
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1 | A | 46.08 | 21.96 | - | | B | 55.93 | 15.38 | - | 2 | C | 48.02 | 22.27 | 2.62 | | D | 59.43 | 16.74 | 2.58 |
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陈夏明, 王晓南, 颜倩, 王高松, 胡增荣, 张敏, 陈长军. 镍箔对DP980/A6061异种激光焊接接头组织性能的影响[J]. 中国激光, 2018, 45(11): 1102002. Chen Xiaming, Wang Xiaonan, Yan Qian, Wang Gaosong, Hu Zengrong, Zhang Min, Chen Changjun. Effect of Nickle Foil on Microstructure Properties of DP980/A6061 Dissimilar Laser Welded Joints[J]. Chinese Journal of Lasers, 2018, 45(11): 1102002.