紫銅／不銹鋼異種金屬復合結構，不僅兼顧了紫銅良好的塑性和導熱導電性能，同時又兼顧了不銹鋼良好的強度和機械性能，被廣泛應用于航空航天、石油化工、機械、電子、造船等領域中。銅與鐵高溫 時的原子半徑、晶格類型等比較接近，在液相時無限固溶，在固態下不易形成金屬間化合物，因此有利于焊接生產制造。但是由于銅和不銹鋼的熔點、導熱系數、線膨脹系數和力學性能等都有很大的差異，尤其銅的導熱性高對焊接過程保持局部焊接溫度不利，需要使用較強的焊接熱源，但是隨溫度的升高，焊接接頭處結晶組織容易出現晶粒粗大，裂紋等缺陷，從而降低焊接接頭的使用性能，使得銅與不銹鋼的相互焊接具有一定的難度。 激光焊接是利用高能量密度束流作為熱源的高度精密的焊接方法，具有能源密度高且集中、焊縫的深寬比大、線能量低、焊后變形小、可控性好、加熱及冷卻速度快等特點，特別適合于薄板高質量高速度的焊接，可以有效地減少晶粒粗大現象。 另外，在相同參數條件下，脈沖激光焊與連續激光焊相比，脈沖形式的激光能夠獲得更大的熔深， 因此，采用脈沖激光進行銅／不銹鋼薄板金屬材料的焊接。目前，國內外對銅／鋼異種金屬焊接做了一些 研究，但是，研究主要是針對銅和不銹鋼厚板 的對接形式進行激光焊接，主要集中在激光斑點位置對焊縫成形、焊接接頭力學性能影響的研究，對于銅和不銹鋼薄板激光焊接過程的微觀組織及界面擴散的研究少有研究報道。本文對銅／不銹鋼薄板激光搭接焊過程的微觀組織及力學性能進行了研究，為工程應用提供了理論依據

紫銅在上， 不銹鋼在下的搭接方式研究發現，激光焊接時可采用機械加工的方式增加工件的激光吸收率，尤其注意的是，由于砂紙打磨后的工件在其表面殘留的砂粒對激光有較高的 吸收率。因此，當采用紫銅在上，不銹鋼在下的 搭接方式時，針對紫銅對激光焊接的高反射率問題，在激光焊接實驗之前用砂紙對工件表面進行打磨，增加銅表面粗糙度，進而提高銅表面對激光的吸收率。實驗參數下得到的焊接接頭形貌焊縫外觀成形均良好，焊縫中沒有出現變形以及不銹鋼塌陷現象，

顯微硬度分析 對紫銅在上，不銹鋼在下的搭接接頭進行顯微硬度測試。沿著焊縫，從紫銅一側向不銹鋼一側測試顯微硬度值，結果如圖８所示。可以看出，焊接接頭處的顯微硬度值都在１４０ＨＶ左右， 比紫銅母材的硬度值高出了６０ＨＶ左右，原因可能是，一方面是因為激光焊接是一個快速加熱及冷卻的過程，使得焊縫處的組織的到了細化。另一方面也可能是因為在焊接過程中，不銹鋼滲透到了銅中形成了焊接接頭，從而大大提高了焊接接頭的顯微硬度。

結  論：紫銅／３ １６Ｌ不銹鋼異種金屬激光搭接焊接過程中，采用紫銅在上，不銹鋼在下的搭接方式能夠獲得組織及性能良好的焊接接頭２ ）紫銅在上，不銹鋼在下的搭接接頭中，兩種材料中的元素發生了充分的擴散和混合，焊縫處并未發現金屬間化合物存在。 ３）紫銅在上，不銹鋼在下的焊接接頭的顯微硬度在１４０ＨＶ左右，超出了紫銅６０ＨＶ。４ ）焊接接頭中，熔合區的組織更為粗大，所以力學性能最差，拉伸時斷裂首先發生在熔合區。

方圓激光www.blz520.com

2015-062501