硬質(zhì)合金-鋼激光焊接頭組織性能分析.pdf

1、本文采用YLS-5000型光纖激光器(IPG，美國(guó))作為熱源，進(jìn)行 YG20硬質(zhì)合金與45＃鋼的焊接，焊件制成Φ50mm×2mm(3mm,4mm)的半圓盤(pán)狀。焊接過(guò)程中采用純氬氣作為保護(hù)氣體，氣體流量控制在15～25L/min之間，不開(kāi)坡口不加填充材料。采用光鏡、掃描電鏡、XRD、三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)等研究焊接接頭的焊縫成形、組織分布及其力學(xué)性能。
　　研究結(jié)果表明：利用合適的工藝參數(shù)，可以獲得2mm、3mm厚的YG20與45＃鋼成形良好

2、的激光焊接接頭，預(yù)熱條件下2mm厚試樣的最佳工藝參數(shù)是離焦量為-8mm，激光功率為2kW，激光掃描速度為2.4m/min；不預(yù)熱條件下2mm厚試樣的最佳工藝參數(shù)是離焦量為-8mm，激光功率為1.8kW，激光掃描速度為1.20m/min；當(dāng)焊接線能量控制在190J/mm～210J/mm，激光功率控制在2.5kW～2.7kW時(shí)可以獲得3mm厚的成形良好無(wú)缺陷的焊接接頭。
　　焊接性研究表明：接頭中存在的主要缺陷是裂紋與氣孔，裂紋出現(xiàn)位

3、置集中在硬質(zhì)合金/焊縫界面，裂紋萌生和擴(kuò)展方向分為由焊接熱影響區(qū)向硬質(zhì)合金母材一側(cè)和焊縫位置向硬質(zhì)合金一側(cè)兩種；氣孔集中出現(xiàn)在焊縫中上部位置。此外接頭中還有脆性η相Co2W4C(M6C)和WC缺碳相出現(xiàn)，易于導(dǎo)致應(yīng)力集中及裂紋，會(huì)增加激光焊接接頭的脆性。
　　在硬質(zhì)合金/焊縫界面，碳化鎢顆粒聚集的發(fā)生條件是未熔化且相鄰的邊-邊 WC顆粒之間。聚集后的碳化鎢顆粒會(huì)發(fā)生晶粒異常長(zhǎng)大(AbnormalGrain Growth，AGG)現(xiàn)