1 南京理工大学材料科学与工程学院，江苏 南京 210094
2 工业和信息化部可控电弧智能增材制造技术重点实验室，江苏 南京 210094
采用真空电弧熔炼（VAM）和激光选区熔化（SLM）技术制备了Ti-1023合金试样，并对其组织性能进行了测试分析。结果表明：SLM快速冷却条件抑制了β→α的相变过程，形成了全β相组织，而VAM试样由α+β双相组织构成。虽然SLM样品缺少高硬度α相，但快速冷却条件带来的高密度位错阻碍了位错运动，使得其屈服强度与VAM试样相近。α/β相界面会阻碍位错滑移，从而导致塑性降低，而SLM试样全β相组织可避免α/β界面的产生，并在变形中产生了应力诱导马氏体相变，使得断裂延伸率提升至VAM试样的5倍以上。
激光技术 Ti-1023 激光选区熔化 真空电弧熔炼 微观组织 力学性能 中国激光
2023, 50(24): 2402306
1 南京理工大学材料科学与工程学院， 江苏 南京 210094
2 南京工程学院材料工程学院， 江苏 南京 211167
采用3 kW光纤激光偏置铝侧焊接的方式，完成了TC4钛合金和6082铝合金的连接。测试了接头的宏微观组织及力学性能特征，通过有限元方法对接头的温度场分布及钛/铝结合界面的热循环曲线进行了模拟。研究结果表明，钛/铝激光偏置焊接可获得无裂纹、无气孔,具有良好拉伸强度的接头，钛试板在焊接过程中发生部分熔化，端面变得不平整。在凝固过程中，钛/铝结合界面会形成一个厚度较薄的钛/铝金属间化合物层，其主要相为TiAl3。拉伸试验表明，接头的最高抗拉强度为153 MPa，是铝基材强度的72.9%；接头的断裂模式为脆性解理断裂，断裂发生在金属间化合物层位置，引起断裂的脆性相为TiAl和TiAl3。
激光技术 激光焊接 异种金属焊接 钛合金 金属间化合物 微观组织 中国激光
2018, 45(11): 1102010
Author Affiliations
Abstract
1 School of Material Science and Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
2 Welding Engineering and Laser Processing Centre, Cranfield University, Bedford MK43 0AL, United Kingdom
Dissimilar metal joining of magnesium to aluminum was investigated using the latest generation nanosecond pulsed fiber laser. The tensile shear test shows that the average tensile shear strength of a joint was 86 MPa, which was 75% of the aluminum substrate. The weld interface exhibited a mixture phase (Mg solid solution and Mg17Al12) that improves the strength and toughness of the joint. A thin Mg–Al intermetallic compound layer was formed on both sides of the weld seam toward the Al side. Fracture occurred toward the Al substrate side rather than the Mg–Al interface, indicating a high joining strength at the weld interface.
140.3390 Laser materials processing 140.7090 Ultrafast lasers 140.3538 Lasers, pulsed Chinese Optics Letters
2018, 16(6): 061401
南京理工大学材料科学与工程学院, 江苏 南京 210094
利用纳秒激光对铝合金和镁合金薄板进行了中心搭接焊试验, 分析了纳秒激光工艺参数对铝/镁焊缝成形及力学性能的影响。研究结果表明, 在纳秒激光焊接能量输入低、激光功率密度大、焊接速度快的条件下, 可形成有效的铝/镁焊接接头, 剪切强度达到86 MPa。在5~10 kW激光功率范围内, 焊缝熔深与纳秒激光功率密度呈线性关系, 而与激光持续作用时间和激光点能量呈对数关系。
激光技术 焊缝成形 纳秒激光 异种金属 熔深
