原位钛基复合材料激光焊接过程中TiB晶须增强体的微观结构演变

摘要

本研究采用Nd∶YAG激光成功地对TiB晶须和La2O3颗粒混杂增强的原位钛基复合材料进行了焊接.利用金相观察、X-ray衍射、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法,研究了激光焊接过程中TiB的演变行为,探讨了激光焊接头中的物相组成,TiB的分布及形貌特征,及TiB(或La2O3)和基体之间的界面关系.研究结果表明,TiB依然存在于焊接接头中,未发现有害物相的形成.在接头熔化区和靠近焊接热源的热影响区中,TiB尺寸显著细化,重新分布于β柱状晶晶界形成新颖的网络状结构.而在远离熔合线的热影响区中,由于受焊接热输入影响小,仅有少量TiB晶须通过B原子的强化扩散而改变了尺寸大小.而靠近母材的TiB未有变化,保持着和母材中TiB相似的形貌特征.进一步的TEM研究证明,增强体和基体之间的界面干净,仍保持良好的界面结合关系,未发现任何不良界面反应的发生,这也表明在激光焊接过程中,增强体和钛基体之间的界面结构是比较稳定的.