上海光機所在新型高溫鎳基合金激光焊接方面取得進展

 近期，中國科學院上海光學精密機械研究所激光智能制造技術研發中心研究員楊上陸團隊，在高溫熔鹽用新型結構材料激光焊接方面取得新進展。該研究首次采用高功率激光器，實現了鎳基高溫合金的無缺陷焊接成形，并對焊接接頭顯微組織和力學性能進行了系統評價。相關研究成果以LaserweldingofGH3539alloyformoltensaltreactor:processingoptimization,microstructureandmechanicalproperties為題，發表在《材料表征》（MaterialsCharacterization）上。

  GH3539合金是我國自主研發的新型高溫鎳基合金，具有優異的高溫機械和抗腐蝕性能，適用于超高溫（≥850℃）熔鹽環境。然而，較高的合金化導致該合金具有較高的焊接裂紋敏感性。為實現合金結構部件的高效高質激光焊接，該團隊利用光纖激光焊接技術，探討了不同焊接工藝參量對3mm板厚GH3539合金焊接成形的影響，通過工藝優化抑制了焊接裂紋、氣孔等缺陷的生成，首次實現了GH3539合金無缺陷焊接成形，并在此基礎上對焊接接頭的顯微組織和常溫/高溫力學性能進行了系統評價；分析了激光焊接接頭的拉伸斷裂行為，闡明了合金激光焊接接頭斷裂模式。該工作為推動GH3539鎳基高溫合金激光焊接技術發展和合金的應用奠定了基礎。

  研究工作得到國家自然科學基金和國家重點研發計劃的支持。

  （a）GH3539激光焊接接頭焊接截面；（b）GH3539合金微觀組織；（c）GH3539合金激光焊接接頭XRD結果；（d）GH3539合金激光焊接接頭硬度分布；（e）不同溫度下母材及焊接接頭的工程應力-應變曲線；（f）不同溫度下母材及焊接接頭的平均延伸率。