基于铜合金表面预处理的激光增材制造铜/镍异种金属制备研究
摘要
铜/镍异种金属能够集高导热、高强度、高可靠、低成本等优点于一体，是新一代液体火箭发动机燃烧室材料的最佳选择之一。相比于传统的制备技术，增材制造技术适合制备该类异种金属材料（在CuCrZr基板上采用激光定向能量沉积增材制造技术制备GH4169），但目前面临的主要难题是：铜合金对激光的反射率高，并且铜、镍两种合金的物理性能差异过大，难以实现无缺陷的冶金结合及稳定的工艺制造。本文系统研究了在经表面预处理的CuCrZr基板上采用激光定向能量沉积技术制备GH4169的工艺以及界面的组织性能调控，开发了先表面预处理再增材制造的工艺，该工艺解决了铜合金高反射率以及界面冶金缺陷的问题。本研究探索了CuCrZr/GH4169异种金属增材制造界面的晶粒形貌、组织、成分以及力学性能。结果表明：热喷涂工艺制备的GH4169合金涂层在单道熔覆实验中能够实现铜合金与镍基高温合金的无缺陷结合；采用热喷涂和优选增材制造工艺参数制备出了CuCrZr/GH4169异种金属块状试样，其内部质量可以达到GJB 1580A—2004标准规定的AA级；该异种金属试样的结合区包括柱状晶区、过渡区、Cu元素扩散区，其沿着沉积方向试样的抗拉强度为280 MPa±4.24 MPa，断后延伸率为16%±2.12%，拉伸试样断裂于铜合金一侧。
引用本文（GB/T 7714）
姚讯杰 Yao Xunjie, 朱言言 Zhu Yanyan, 韩曦 Han Xi, 等. 基于铜合金表面预处理的激光增材制造铜/镍异种金属制备研究[J]. Chinese Journal of Lasers, 2025.
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