紫铜／不锈钢异种金属复合结构，不仅兼顾了紫铜良好的塑性和导热导电性能，同时又兼顾了不锈钢良好的强度和机械性能，被广泛应用于航空航天、石油化工、机械、电子、造船等领域中。铜与铁高温 时的原子半径、晶格类型等比较接近，在液相时无限固溶，在固态下不易形成金属间化合物，因此有利于焊接生产制造。但是由于铜和不锈钢的熔点、导热系数、线膨胀系数和力学性能等都有很大的差异，尤其铜的导热性高对焊接过程保持局部焊接温度不利，需要使用较强的焊接热源，但是随温度的升高，焊接接头处结晶组织容易出现晶粒粗大，裂纹等缺陷，从而降低焊接接头的使用性能，使得铜与不锈钢的相互焊接具有一定的难度。 激光焊接是利用高能量密度束流作为热源的高度精密的焊接方法，具有能源密度高且集中、焊缝的深宽比大、线能量低、焊后变形小、可控性好、加热及冷却速度快等特点，特别适合于薄板高质量高速度的焊接，可以有效地减少晶粒粗大现象。 另外，在相同参数条件下，脉冲激光焊与连续激光焊相比，脉冲形式的激光能够获得更大的熔深， 因此，采用脉冲激光进行铜／不锈钢薄板金属材料的焊接。目前，国内外对铜／钢异种金属焊接做了一些 研究，但是，研究主要是针对铜和不锈钢厚板 的对接形式进行激光焊接，主要集中在激光斑点位置对焊缝成形、焊接接头力学性能影响的研究，对于铜和不锈钢薄板激光焊接过程的微观组织及界面扩散的研究少有研究报道。本文对铜／不锈钢薄板激光搭接焊过程的微观组织及力学性能进行了研究，为工程应用提供了理论依据

紫铜在上， 不锈钢在下的搭接方式研究发现，激光焊接时可采用机械加工的方式增加工件的激光吸收率，尤其注意的是，由于砂纸打磨后的工件在其表面残留的砂粒对激光有较高的 吸收率。因此，当采用紫铜在上，不锈钢在下的 搭接方式时，针对紫铜对激光焊接的高反射率问题，在激光焊接实验之前用砂纸对工件表面进行打磨，增加铜表面粗糙度，进而提高铜表面对激光的吸收率。实验参数下得到的焊接接头形貌焊缝外观成形均良好，焊缝中没有出现变形以及不锈钢塌陷现象，

显微硬度分析 对紫铜在上，不锈钢在下的搭接接头进行显微硬度测试。沿着焊缝，从紫铜一侧向不锈钢一侧测试显微硬度值，结果如图８所示。可以看出，焊接接头处的显微硬度值都在１４０ＨＶ左右， 比紫铜母材的硬度值高出了６０ＨＶ左右，原因可能是，一方面是因为激光焊接是一个快速加热及冷却的过程，使得焊缝处的组织的到了细化。另一方面也可能是因为在焊接过程中，不锈钢渗透到了铜中形成了焊接接头，从而大大提高了焊接接头的显微硬度。

结  论：紫铜／３ １６Ｌ不锈钢异种金属激光搭接焊接过程中，采用紫铜在上，不锈钢在下的搭接方式能够获得组织及性能良好的焊接接头２ ）紫铜在上，不锈钢在下的搭接接头中，两种材料中的元素发生了充分的扩散和混合，焊缝处并未发现金属间化合物存在。 ３）紫铜在上，不锈钢在下的焊接接头的显微硬度在１４０ＨＶ左右，超出了紫铜６０ＨＶ。４ ）焊接接头中，熔合区的组织更为粗大，所以力学性能最差，拉伸时断裂首先发生在熔合区。

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2015-062501