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作者:许飞;李玉龙;高文强;
单位:中国航空制造技术研究院高能束流加工技术重点实验室;蓝箭航天空间科技股份有限公司;
摘要:为进一步促进铌合金在航空航天领域的应用拓展,开展了3种焊接轨迹对1.0 mm厚Nb521铌合金激光叠焊接头未穿透状态焊缝成形的影响。与单直线和双直线焊接轨迹相比,相同焊接参数条件下的近正弦焊接轨迹的背面局部熔透风险最大,尤其在拐点附近。3种焊接轨迹的焊接接头横截面均呈现为V型,熔合区和焊缝中心处的微观组织特征分别为细小的柱状晶和等轴晶,晶界弥散分布着大量碳化物强化相。当采用2 m/min焊接速度和2 200 W激光功率时,单直线焊接轨迹的焊接接头拉断剪切力较低,仅为7.63 kN,剪切断裂均发生于叠接接合面之间;双直线、近正弦焊接轨迹的焊接接头拉断剪切力均较高,且绝大多数剪切断裂均发生在远离焊缝的母材区。此外,为保证1.0 mm厚铌合金叠焊保持背面为未穿透状态且上下层板的有效冶金连接,推荐双直线焊接轨迹或适量降低一定热输入的近正弦焊接轨迹,且装配间隙应控制在0.2 mm以内。
关键词:Nb521铌合金;;焊接轨迹;;激光叠焊;;成形;;组织;;剪切性能