Zr基大块金属玻璃与304L不锈钢脉冲激光焊接接头微观组织特性

陈会子¹，黄健康^1,2，刘世恩²，于晓全²，樊丁²

1. 兰州理工大学材料科学与工程学院2. 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室

摘 要：采用脉冲激光的方法实现了Zr₄₄Ti₁₁Ni₁₀Cu₁₀Be₂₅（原子分数,%）大块金属玻璃与304L不锈钢板的焊接。用场发射扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪对焊接接头不同区域的显微结构和化学成分进行了表征。由于冷却速度不同,形成了三个不同的结晶区。接头由部分结晶区（热影响区、焊缝区和304L不锈钢/焊缝区界面）和非晶区（Zr基BMG母材）组成。热影响区出现花瓣状和小颗粒的结晶,X射线衍射图谱中衍射峰强度很小,焊缝区出现一些十字雪花状的结晶,衍射峰对应Zr₂Cu和Zr₂Fe相,而在304L不锈钢/焊缝区界面处XRD图谱中出现大量尖锐的晶体峰。通过计算得到热影响区、焊缝区和304L不锈钢/焊缝区界面三个不同的结晶区的结晶分数分别为1.4%、10.0%、27.4%。焊缝区形成的晶态组织维氏硬度最大。大块金属玻璃与焊缝区之间形成扩散层,表明焊接过程中Zr通过扩散层向焊缝区迁移。

关键词：大块金属玻璃;焊接接头;微观组织;结晶分数;