長三角G60雷射聯盟導讀
據悉，葡萄牙裏斯本新大學、加拿大滑鐵盧大學、南韓浦項科技大學、德國材料物理研究所和日本東北大學材料科學高等研究所（WPI-AIMR）的科研人員報道了軋制態CoCrFeMnNi高熵合金與Inconel 718高溫合金的異種雷射焊接的研究。相關研究成果以「Dissimilar laser welding of an as-rolled CoCrFeMnNi high entropy alloy to Inconel 718 superalloy」為題發表在【Optics & Laser Technology】上。
1.在CoCrFeMnNi高熵合金和Inconel 718之間進行雷射焊接。
2.對CoCrFeMnNi/Inconel 718異種接頭進行了高級表征，包括EBSD和SXRD。
3.FZ的特征是形成Laves (C14)相，顯微硬度值更接近於Inconel 718材料。
4.機械測試凸顯了接頭在結構上的可行性。
在這項研究中，成功進行了軋制態CoCrFeMnNi高熵合金（HEA）與Inconel 718 鎳基高溫合金之間的異種雷射焊接。焊接接頭無缺陷，抗拉強度為822 MPa，斷裂應變為7.1%。使用掃描電鏡 (SEM)、電子背散射繞射 (EBSD)、能量色散 X 射線光譜(EDS) 和高能同步放射線X射線繞射 (SXRD) 進行了顯微組織分析，並使用CalPhaD方法進行了熱力學計算。透過顯微硬度圖和拉伸測試對接頭進行了力學評估，從而揭示了加工-顯微組織-效能之間的關系。雖然在熔合區內發現了Laves相的析出，但科研人員的研究結果表明，這兩種合金具有極佳的異種焊接性，可將這對異種材料套用於結構領域。
圖 1.焊接接頭的顯微組織
圖 2.焊接接頭的相位辨識和分布
圖 3. a) 沿焊接接頭 0°和 90°方位角測量的 (3 1 1) 繞射峰的 FWHM 變化。
圖 4. a) 沿焊接接頭的顯微硬度分布和 b) 在中間高度測量的相應顯微硬度分布。
圖 5. a) 焊接接頭拉伸的代表性應力-應變曲線和斷裂面的宏觀檢視（b）；c) 和 d) 分別是軋制 CoCrFeMnNi 和退火 Inconel 718 BM 的代表性應力-應變曲線；e) 和 f) 對應於 b)中所示的宏觀斷裂面的詳細檢視。
總之，成功完成了軋制態CoCrFeMnNi HEA與Inconel 718之間的異種雷射焊接。對顯微組織的分析揭示了兩種焊材之間的顯微組織差異，以及由於雷射焊接過程中產生的高溫而在 HAZ和FZ上形成的特征。透過SXRD觀察到了 Laves (C14) 相的成核，CalPhaD 模擬也證實了這一點。在力學效能方面，FZ 的顯微硬度介於兩種BM之間，這是由於不同的晶粒形態和BM之間的成分混合物共同作用的結果。拉伸測試表明，焊接樣品可承受高達約822±63 MPa 的應力，最終在應變為約7.1±0.4 % 時斷裂，顯示了其作為結構部件的潛在套用前景。
論文連結：
https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2024.111427
長三角G60雷射聯盟 陳長軍轉載
