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应用激光2025年第07期:蓝宝石与钛合金的超快激光焊接研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李梦阳;杨胶溪;张伟;蔡敏;杨炳东;

单位:北京工业大学激光工程研究院;中国航空制造技术研究院高能束流加工技术重点实验室;

摘要:透明玻璃材料由于具有良好的特性而引起了人们的广泛关注,一些应用要求对这种透明玻璃与金属进行微焊接。在没有中间层的情况下,采用飞秒激光成功实现蓝宝石与钛合金的直接焊接。研究不同飞秒激光单脉冲能量焊接蓝宝石与钛合金的焊接形貌和剪切强度,并对剪切后的蓝宝石与钛合金的断口进行分析。在单脉冲能量为6.40μJ、扫描速度为0.5 mm/s、扫描间距为100μm的情况下,测得最大的剪切强度为81.75 MPa,蓝宝石阶梯状的断口形貌表明为脆性断裂。在持续增大的激光单脉冲能量作用下,蓝宝石内部产生纵向生长的长丝状结构的长度会逐渐增加并向激光源的方向靠近,倒“V”状结构的高度也随之增大。单脉冲能量为31.20μJ时在接头处形成孔洞缺陷,由于激光束的强冲击力使得大量混合等离子体发生喷发和膨胀,在焊接界面处形成不规则的锯齿状特征。

关键词:飞秒激光;;超快焊接;;蓝宝石;;微观结构;;剪切强度