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第2 卷 第2 9 期
2008 年 2 月
焊 接 学 报
T ANS T O F T HI L NG I S I T ON R AC I NS O HE C NA WE DI N TTU I
V1 9 N. o2 o . 2
Fb a 2 0 er r u y 0 8
K1 4 8与 4 Cr 2 Mo异 种 金 属 激 光 焊 接 接 头 组 织 与 力 学 性 能
庞 铭, 虞 钢 , 王恒海 , 郑彩云
10 8 ) 00 0 ( 中国科 学院 力学研究所 , 北京
摘
要 :试验研究 了额定功率 为 3k 的连续 波 N : A W d Y G激光焊 接热 输入对 激光 焊接
K 1 4 CMo 48与 2 r 异种金属焊缝形貌的影响 .通过光学显微镜 , 扫描 电镜 , 能谱分析仪 , 硬
度仪 , 万能试验机及 X衍射对激光焊接 K 1 与 4CMo 4 8 2 r 异种金属焊缝接头组织 , 元素分
布, 相组成及接头的力学性能进行分析 .结果表 明 , 焊接热 输入恒 定 的条 件下 , 在 高功
率, 高焊速 的匙孔焊接 比低功率 , 低焊速 的热传导焊接更能增加 焊缝 熔深 .通过扫描 电
镜在焊缝 区域观察到 了颗 粒状 物和针状 物 , 能谱分 析表 明 , 粒状物 N ,iM0 颗 b T, 元素 聚
集 ,e N 元素减少 ; F, i 针状物 T, b i 元素 聚集 .K 1 4 CM 异种金属激 光焊 接工 艺参 N 4 8与 2 r o
数优化后 的焊缝 抗拉强度高于 4 CM 母材 . 2 ro 关键词 : 激光焊接 ;热影 响区 ;K 1;4 CMo 48 2 r ;组织
中 图 分 类 号 :G 5 . T 46 7 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :23—30 20 )2 05— 4 05 6X(08 0 —08 0
庞
铭
0 序
言
接变 形 小 , 不需 要 真 空室 和 产 生 X射线 .文 中研 且
涡 轮增 压 器转 子 是 发 动 机 的核 心 部 件 , 质量 其 对发 动 机 的寿命有 很大 的影响 .涡 轮增 压器 转子 通 常是 由 K 1 轮 盘 和 4CMo涡轮 轴 焊 接 而成 , 48涡 2r 二 者 的热 物理性 能 , 高温 力学 性能 差异 很 大 , 于典 型 属 的异 种 金属 焊接 l .K 1 是 7( i A ,i) 淀 硬 48 N3 IT)沉 ( 化镍 基 高温合 金 , 合金 中 ,i 素 含量 高 , T元 焊接 时 在焊 缝 区易 出现 结 晶 裂 纹 , 热 影 响 区 易 出现 液 化 在 裂 纹L ;2 ro 当量 质 量 分 数 为 084 , 接 时 2 4CM 碳 .3 % 焊 具 有很 强 的淬 硬 倾 向 , 接 性 差 j 焊 .因此 把 这 两 种 难 焊 金 属 焊 在 一 起 具 有 很 大 的 挑 战 性 . 目前 对 K 1 4CMo 种金 属焊 接 有 电 子束 焊 接 和 摩擦 48与 2 r 异
究了激光焊接 K 1 与 4CM 异种金属焊接热输入 48 2 ro 对焊缝形貌的影响和焊接接头组织演变规律及接头
的力 学性 能 , 为激 光焊 接 这 两 种 金 属 提 供 理论 上 的
指导.
1 试 验 方 法
材料 为 镍 基 铸 造 高 温 合 金 K 1 4 8与 合 金 钢 4 CM , 2 r o其化 学 成 分 见 表 1和 表 2 试 验 设 备 采 用 . 了 连 续 波 N : A 固 体 激 光 器 , 定 输 出 功 率 dYG 额
3 W, 光束模式多模 , k 聚焦镜镜头焦距 20In 0 l n .侧 吹保护气体为高纯度的氩气 , 侧吹保护气 角度 3. 5, 侧吹保 护 气 吹 气 方 向 和 焊 接 方 向 相 反 . K 1 48与
4CMo 2 r 采用 对 接 , 中间不 留间 隙 , 续 激 光焊 接 , 连 激 光 热源 对称 性加 载 在接 头 中心 , 前 用 丙 酮 对 试 样 焊
焊焊接.电子束焊接需要真空室和产生 x射线 ; 摩 擦 焊 焊接 接头 易产 生低 应力 破 坏L . 4 』

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