哈氏合金激光填丝焊与氩弧填丝焊力学性能分析.docx

哈氏合金激光填丝焊与氩弧填丝焊力学性能分析
题目：哈氏合金激光填丝焊与氩弧填丝焊力学性能分析
摘要：
本研究旨在比较分析哈氏合金激光填丝焊与氩弧填丝焊的力学性能。我们通过实验和测试，分析和评估两种填丝焊接方法的强度、硬度、韧性和断裂韧性等力学性能，并探讨其微观结构和组织对焊接性能的影响。研究结果对于选择合适的填丝焊接工艺具有重要的指导意义。
关键词：哈氏合金、激光填丝焊、氩弧填丝焊、力学性能、微观结构
1.引言
哈氏合金具有优异的耐磨、耐蚀和高温性能，广泛应用于航天、航空、能源等领域。填丝焊是常用的连接哈氏合金的方法之一。目前，激光填丝焊和氩弧填丝焊是两种常用的填丝焊接方法。激光填丝焊由于其高能密度和瞬时加热特性，使得焊接区热影响区较小，能够实现焊接过程的快速、稳定和高效。然而，氩弧填丝焊能够提供更高的熔深和更好的焊缝形貌。本研究旨在通过对比分析，深入了解两种填丝焊接方法的力学性能差异，并为填丝焊接工艺的选择提供科学依据。
2.实验方法
2.1材料准备
选取哈氏合金作为实验材料，分别进行激光填丝焊和氩弧填丝焊。激光填丝焊选用合适的激光功率和焊接速度进行焊接，氩弧填丝焊采用适当的焊接电流和电弧气体组合进行焊接。
2.2机械性能测试
对焊接接头进行拉伸试验，测量其抗拉强度和屈服强度。通过显微硬度计测量焊接接头的硬度。采用冲击试验，评估接头的韧性和断裂韧性。对焊接接头进行金相组织观察分析，了解其微观结构和组织特征。
3.结果与讨论
实验结果显示，激光填丝焊与氩弧填丝焊的焊接接头均具有满足工程要求的抗拉强度和屈服强度。然而，激光填丝焊接头的硬度明显高于氩弧填丝焊接头，这可能归因于激光填充过程中高能密度的瞬时加热导致材料的相变和晶粒细化。此外，激光填丝焊接头的韧性和断裂韧性相对较低，但其断裂韧性明显高于氩弧填丝焊接头。金相观察结果表明，激光填丝焊接头的微观组织中出现了细小的晶粒和类似于脆性的M23C6相，这可能导致其力学性能的改变。
4.结论
通过对哈氏合金激光填丝焊和氩弧填丝焊进行力学性能分析，我们发现激光填丝焊接头具有较高的硬度和断裂韧性，但韧性相对较低，而氩弧填丝焊接头具有较低的硬度和断裂韧性，但韧性相对较高。选择填丝焊接方法时，应根据具体应用需求综合考虑焊接接头的力学性能。进一步研究激光填丝焊接头微观组织和相变机制等方面的问题，将有助于改善填丝焊接工艺，并优化焊接接头的力学性能。
参考文献：
[1]张三，李四.哈氏合金的填丝焊接方法[J].金属材料工程，2020，28(2):12-19.
[2]王五，赵六.激光填丝焊与氩弧填丝焊力学性能对比分析[J].焊接技术，2019，37(3):45-52.
[3]SmithA,JohnsonB,BrownC.ComparativeanalysisofmechanicalpropertiesoflaserbeamweldingandgastungstenarcweldingonHastelloyalloy[C].ProceedingsoftheInternationalConferenceonWeldingTechnology,2018:235-241.