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雷射束焊接Inconel 718焊件的研究

2024-01-30科學

來源:微信公眾號——高能束加工技術及套用

Sree Vidyanikethan Engineering College的P. Thejasree等人在國際雜誌Materials Today: Proceedings上發表文章Investigations on laser beam welded Inconel 718 weldments

論文導讀

本研究旨在分析雷射焊接Inconel 718合金薄板的力學效能。Inconel 718是一種鎳基高溫合金,具有良好的韌性、抗斷裂性和耐腐蝕性,廣泛套用於工程領域中的各種套用,包括航空發動機。本研究透過實驗分析了雷射焊接Inconel 718合金薄板的抗拉強度和硬度,並對最佳化的焊縫進行評估。研究結果表明,焊縫具有較好的機械效能,如抗拉強度和硬度。

全文概述

Inconel 718是一種沈澱硬化型鎳基高溫合金,具有優異的韌性、抗斷裂性和耐腐蝕性,可在高達1500°C的溫度下使用。該材料廣泛套用於工業和航空航天領域的各種零部件,包括火箭部件和航空發動機熱部件。然而,由於制造成本高,Inconel 718的廣泛套用受到了限制。本研究調查了雷射束焊接對連線件結構特性的影響。研究結果表明,雷射束焊接Inconel 718合金薄板可以獲得較好的力學效能。實驗分析了雷射焊接接頭的抗拉強度和硬度,並對焊縫進行了最佳化評估。研究結果顯示,雷射焊接Inconel 718合金薄板所形成的焊縫具有較高的抗拉強度和硬度。這是由於雷射焊接過程中產生的快速冷卻速率,有助於改善焊縫的機械效能。此外,透過最佳化雷射焊接參數,可以進一步提高焊縫的效能。研究人員還對焊縫的微觀結構進行了分析。結果顯示,雷射焊接產生的焊縫中存在細小的晶粒和均勻的組織結構。這種細小晶粒和均勻組織有利於提高焊縫的硬度和強度。

圖文解析

圖1. 雷射焊接原理圖

圖2. Inconel 718合金的顯微結構

圖3. Inconel 718焊件的維氏硬度分布曲線

圖4. Inconel 718焊件拉伸試驗應力應變曲線

圖5. SEM斷口處明顯的韌性斷裂

4.總結

采用雷射焊接可以獲得無裂紋的深焊縫,這表明了雷射焊接工藝的有效性。研究結果表明,雷射焊接能夠使整個金屬元素熔化並形成均勻的混合物。焊縫熱影響區硬度低於母材,這是由於焊縫熱影響區和基材之間晶粒尺寸的差異所導致的。此外,Inconel 718基材具有最高硬度,達到了308 HV。透過對焊縫抗拉強度的分析,可以觀察到明顯的韌性斷裂模式。完全韌性斷裂模式發生並擴充套件於焊縫中間的接頭界面

論文連結:https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.09.442

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