TiNi合金/不锈钢激光焊接头裂纹的形成和控制

采用低功率脉冲激光对0.2 mm厚的TiNi形状记忆合金/不锈钢异种材料进行焊接,对焊接接头的裂纹形态和元素分布进行了研究,分析裂纹的形成原因,提出裂纹控制的措施。结果表明,TiNi合金/不锈钢异种材料直接对接焊裂纹敏感性很大,仅通过调整激光焊接工艺参数无法避免裂纹的产生。裂纹产生的主要原因是不锈钢母材中的Fe元素大量进入焊缝,与Ti元素形成脆性金属间化合物导致焊缝变脆,在焊接应力作用下开裂。通过在TiNi合金与不锈钢之间预置纯Ni丝作为填充材料可以稀释焊缝中Fe和Ti元素的含量,对形成裂纹的脆性组织进行阻隔,避免裂纹的产生,焊接接头的平均抗拉强度达到580 MPa。