金屬基復(fù)合材料激光誘發(fā)反應(yīng)焊接研究
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盡管激光焊接具有總的熱輸入低、能量密度高、焊接速度高、變形小和熱影響區(qū)小等許多優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)被用于SiC增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的焊接時(shí)，仍存在著強(qiáng)烈的界面反應(yīng)，形成Al4C3脆性相而使接頭性能變差的問題。為了解決這一難題，國內(nèi)外目前主要采用改變激光參數(shù)來減緩界面反應(yīng)［2,3］，或是選用基體含Si量高（如A356，6061）的鋁基復(fù)合材料來抑制界面反應(yīng)［4］，然而這兩種方法并不能完全消除增強(qiáng)體（SiC）與基體金屬（Al）間的有害反應(yīng)產(chǎn)物Al4C3。
1試驗(yàn)條件及方法
試驗(yàn)用的材料為2124Al＋20vol%SiCp鋁基復(fù)合材料，其熱處理狀態(tài)為“固溶處理＋人工時(shí)效”，增強(qiáng)體SiC顆粒的平均直徑為3μm，其金相組織如圖1所示。
圖1鋁基復(fù)合材料的金相組織
采用的焊接方法為：①不加填料的常規(guī)激光焊; ②激光誘發(fā)反應(yīng)焊——為了排除其他元素的加入增加反應(yīng)焊接的復(fù)雜性，僅在焊縫中加入純鈦。試件尺寸40mm×10mm×2mm。接頭形式為對焊。
基體及焊縫的相結(jié)構(gòu)分析是在日本理學(xué)D／MAX-RA轉(zhuǎn)靶X射線衍射儀上進(jìn)行的，以Cu為靶，石墨為單色器，電壓和電流隨試樣的不同而變化。
2試驗(yàn)結(jié)果與分析
圖2和圖3分別為常規(guī)激光焊的焊接接頭組織和相分析結(jié)果。圖4和圖5分別為激光誘發(fā)反應(yīng)焊的焊接接頭組織和相分析結(jié)果。
圖2常規(guī)激光焊焊接接頭的組織
（激光功率：40W，焊接速度：120mm/min）
圖3常規(guī)激光焊焊接接頭X射線衍射圖
圖4激光誘發(fā)反應(yīng)焊接接頭組織
（激光功率：40W，焊接速度：120mm/min）
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