TC4-304SS不同连接的振荡激光接:通过Cu,Mo和Nb间层调节微观结构和机械性能
Zhi Cheng1, Zheng Wang1, Yanfei Bian1,2
1School of Materials Science and Engineering, Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|January 10, 2026
概括
使用 (Mo) 和 (Nb) 的中间层进行振荡激光接,可以有效地防止在钢接头中形成易碎的金属间化合物. 与铜 (Cu) 或直接接相比,Mo和Nb间层显著提高了关节强度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是一种金工业.
- 接工程 接工程
背景情况:
- 由于易碎的金属间化合物 (IMC) 的形成,对 (TC4) 和钢 (304SS) 不同的接具有挑战性.
- 直接激光接导致易碎的Ti-Fe IMC,损害了关节完整性和机械性能.
研究的目的:
- 研究铜 (Cu), (Mo) 和 (Nb) 介层在TC4/304SS的振荡激光接过程中减轻易碎的IMC形成的有效性.
- 系统地分析不同间层对钢关节的连接机制,微观结构和机械性能的影响.
主要方法:
- 振荡激光接使用Cu,Mo和Nb间层用于TC4/304SS膝关节.
- 进行微结构分析和机械测试 (切割强度) 来评估关节性能.
- 对于每个层间类型,检查了连接机制,包括合,合接和制.
主要成果:
- 直接接产生了易碎的TiFe IMC. 间层促进了TiFe2和TiCu4阶段.
- 和Nb中间层通过形成Fe-Mo/Nb IMC和 (Ti,Mo/Nb) 固体溶液来抑制Ti-Fe IMC,从而使和机制成为可能.
- 摩间层接头实现了最高的剪切强度 (1129.53N),比直接接增加31%. 与直接接相比,Nb和Cu中间层也提高了强度.
- 断裂模式从脆弱的IMC层转移到与Mo和Nb介层的介层/TC4接口.
结论:
- 和Nb中间层在钢不同接头中抑制易碎的Ti-Fe IMC形成方面非常有效.
- 和Nb间层促进了优越的关节强度和改变的断裂行为,使它们成为高强度钢应用的理想选择.
- 这项研究为选择介层提供了关键的见解,以优化工程应用中不同金属的连接.
