上海光機所在新型高溫鎳基合金激光焊接方面取得進展

 近期，中國科學院上海光學精密機械研究所激光智能制造技術(shù)研發(fā)中心研究員楊上陸團隊，在高溫熔鹽用新型結(jié)構(gòu)材料激光焊接方面取得新進展。該研究首次采用高功率激光器，實現(xiàn)了鎳基高溫合金的無缺陷焊接成形，并對焊接接頭顯微組織和力學性能進行了系統(tǒng)評價。相關(guān)研究成果以LaserweldingofGH3539alloyformoltensaltreactor:processingoptimization,microstructureandmechanicalproperties為題，發(fā)表在《材料表征》（MaterialsCharacterization）上。

  GH3539合金是我國自主研發(fā)的新型高溫鎳基合金，具有優(yōu)異的高溫機械和抗腐蝕性能，適用于超高溫（≥850℃）熔鹽環(huán)境。然而，較高的合金化導致該合金具有較高的焊接裂紋敏感性。為實現(xiàn)合金結(jié)構(gòu)部件的高效高質(zhì)激光焊接，該團隊利用光纖激光焊接技術(shù)，探討了不同焊接工藝參量對3mm板厚GH3539合金焊接成形的影響，通過工藝優(yōu)化抑制了焊接裂紋、氣孔等缺陷的生成，首次實現(xiàn)了GH3539合金無缺陷焊接成形，并在此基礎(chǔ)上對焊接接頭的顯微組織和常溫/高溫力學性能進行了系統(tǒng)評價；分析了激光焊接接頭的拉伸斷裂行為，闡明了合金激光焊接接頭斷裂模式。該工作為推動GH3539鎳基高溫合金激光焊接技術(shù)發(fā)展和合金的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

  研究工作得到國家自然科學基金和國家重點研發(fā)計劃的支持。

  （a）GH3539激光焊接接頭焊接截面；（b）GH3539合金微觀組織；（c）GH3539合金激光焊接接頭XRD結(jié)果；（d）GH3539合金激光焊接接頭硬度分布；（e）不同溫度下母材及焊接接頭的工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線；（f）不同溫度下母材及焊接接頭的平均延伸率。