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70/30铜镍合金板的自生光纤激光焊接

DOI：10.1016/j.matdes.2019.108075 期刊：Materials & Design 出版年份：2019 更新时间：2025-11-28 14:24:20
摘要： 70/30铜镍合金等白铜合金具有优异的耐海水腐蚀和抗污损性能，因此被广泛应用于船舶及海洋工程领域。传统上采用电弧焊和钎焊工艺焊接此类材料。相比之下，激光束焊接因其高生产效率、良好的工艺灵活性与可靠性以及优异的焊接完整性而成为极具前景的技术。本研究采用大功率光纤激光系统对5毫米厚的70/30铜镍合金板进行对接接头焊接，随后依据适用的国际标准化组织和国防标准规范，从显微组织、缺陷及力学性能（硬度、面弯与根弯、拉伸）等方面评估激光焊接接头质量。
作者： X. Cao，A. Nolting
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究70/30铜镍合金板自生光纤激光焊接的可行性，并从微观组织、缺陷和力学性能方面评估焊接接头。

研究成果

自生高功率光纤激光焊接可获得所有缺陷均符合规范要求的70/30铜镍合金接头。该接头熔合区呈现细小树枝晶组织，热影响区未出现晶粒粗化现象。就抗拉强度而言，接头效率达92%至98%；就延伸率而言，接头效率为55%至61%。相比CO?激光器，光纤激光器因具有更高能量吸收率而更适用于铜镍合金焊接。

研究不足

对于5毫米厚的板材，使用5.2千瓦光纤激光器时焊接工艺窗口相对较窄。观察到了气孔和咬边缺陷，这些缺陷可能影响机械性能，尤其是延展性。

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