功率对纯钛薄片激光封孔成形及接头性能的影响

毛锦荣¹，黄永德¹，陈玉华¹，张昊¹，何鹏²

1. 轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室(南昌航空大学)2. 先进焊接与连接国家重点实验室(哈尔滨工业大学)

摘 要：为实现直径为0.1 mm微孔的良好封接,采用低功率脉冲激光对0.40 mm厚的工业纯钛（CP-Ti Grade 1）进行了封焊,采用扫描电镜、显微硬度计及光学显微镜,研究了激光功率对焊缝表面成形、焊接接头横截面形貌和显微硬度的影响规律,分析了接头的微观组织结构.结果表明:当激光功率不低于19.2 W时,微孔可以实现完全封接,且熔核直径随着激光功率的增大而增大,但随着激光功率增大,焊缝凹陷和烧蚀现象越加严重;当激光功率增大时,焊缝表面显微硬度呈上升趋势,激光功率为19.2 W时,焊缝成形良好,且最大显微硬度值可以达到290 HV;焊缝中心微观组织为针状α、锯齿状α以及板条状α晶,焊缝上边缘为锯齿状α晶,而焊缝下边缘为细小的锯齿状α和针状α晶.

关键词：工业纯钛;激光封孔;激光功率;焊缝成形;显微硬度;微观组织;