近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所激光智能制造技術(shù)研發(fā)中心楊上陸研究員團(tuán)隊(duì)在高溫熔鹽用新型結(jié)構(gòu)材料激光焊接方面取得新進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)首次采用高功率激光器，實(shí)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及力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)。相關(guān)研究成果以“Laser welding of GH3539 alloy for molten salt reactor: processing optimization, microstructure and mechanical properties”為題發(fā)表于Materials Characterization。 

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(jī)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(dǎo)致該合金具有較高的焊接裂紋敏感性。為實(shí)現(xiàn)合金結(jié)構(gòu)部件的高效高質(zhì)激光焊接，團(tuán)隊(duì)利用光纖激光焊接技術(shù)，研究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(shí)現(xiàn)GH3539 合金無缺陷焊接成形，在此基礎(chǔ)上對焊接接頭的顯微組織和常溫/高溫力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)；并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(dòng)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)。 

圖1.(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

該工作得到國家自然科學(xué)基金青年基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持。 

相關(guān)鏈接：https://doi.org/10.1016/j.matchar.2023.113266