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钴铬合金与不锈钢的激光钎焊
长春工程学院机电学院(130012)
吉林交通职业技术学院（长春市130012）
王毅段珍珍
姜秋月董文
马凯
摘要采用激光钎焊技术，连接钻铬合金与不锈钢异质材料。通过扫描电镜、光学显微镜、X射线衍射仪等设备及弯曲试验等测试方法，对比分析了添加银基钎料与未添加银基钎料的激光焊接头的组织和性能。结果表明，与未添加银基钎料的接头相比，添加银基钎料的接头组织与性能得到明显改善，接头组织中-Fe相含量增加， Cr,Ni,，Ni,，W，等金属间化合物相含量减少，不锈钢侧熔合区形成黑色反应层宽度减少，弯曲角度增加，塑性增大。未添加银基钎料接头弯曲角度约为80°，断口呈现韧-脆混合断裂特征，韧窝较大。添加银基钎料后，接头弯曲角度达到130°，断口呈现韧性断裂待征，韧窝较小。
关键词：激光钎焊
旱钻铬合金不锈钢微观组织
中图分类号：TG425
0前言
钻铬合金具有高强度、高硬度、良好的耐腐蚀性与优越的生物相容性，在工程和生物医学领域得到广泛应用(1-2)。任何材料的成功应用不仅取决于自身的性能，也依赖于二次加工（连接、机加等）问题的解决。如果不能解决材料自身以及与其它材料的连接向题，其应用范围将受到很大的限制。焊接加工技术对材料的推广应用起到极为重要的作用，是开发材料走向实用的重要加工方法之一。目前，人们对钻铬合金焊接的研究主要集中在焊接方法和焊接工艺对同质材料接头组织与性能的影响规律，而对钻铬合金与其它材料焊接的研究较少[3-4]。迄今为止，钻铬合金与不锈钢异质材料系统的焊接研究很少见，由于钻铬合金与不锈钢在熔点、线膨胀系数、晶体学特征及力学性能等方面
存在差异，且钴铬合金以Co为基体，Cr，Mo等元素对基体进行固溶强化，碳与其它元素形成复杂的金属间化合物，易使焊接接头产生裂纹，导致焊接接头性能恶劣[5-9]。因此，采用激光钎焊技术连接钻铬合金与奥氏体不锈钢，研究钻铬合金与奥氏体不锈钢异质接头的微观组织与性能特点，并与未添加钎料的异质接头组织、性能进行对比，为研究钻铬合金与奥氏体不锈钢
异质焊接工艺和方法提供理论指导。试验材料与方法
试验采用钻铬合金丝与奥氏体不锈钢丝作为母材，钻铬合金丝的截面尺寸为1mm×1mm，长度为30 mm，化学成分见表1。奥氏体不锈钢丝的截面尺寸为直径1mm圆截面，长度为30mm，化学成分见表2。试验采用厚度为150um银基钎料，化学成分见表3。
表1钻铬合金的化学成分（质量分数，%）
Co 59
Fe 63.13
Cr 21
IS 1.43
Mo 5.5
Mn 2.02
Mn 1.0
IS 0.95
c ≤1.0
Fe 0.3
表2不锈钢的化学成分（质量分数，%）
Cr 18.56
试验采用煜宸科技有限公司生产的RC-YLS-收稿日期：2015=10=16
基金项目：吉林省科技厅项目（120140085）万方数据
Ni 14.86
s ≤0.03
Al 1.6
P ≤0.035
w 9.6
Nb 1.0
N ≤0.1
2000型光纤激光焊机进行焊接。焊接前，采用超声波清洗机在丙酮溶液中清洗试验材料，去除材料表面油污与氧化膜。焊接后，将焊接接头试样打磨、抛光，用"王水"和FeCl,：HCI:H,O=5:10:100溶液分别对钻铬
2016年第3期
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