激光定向沉积热行为对Inconel 718镍基合金/304不锈钢显微组织和力学性能的影响
摘要
为拓展304奥氏体不锈钢的使用范围，探究了激光定向沉积工艺对Inconel 718/304奥氏体不锈钢连接件组织和力学性能的影响，获得了改善上述两种合金连接工艺和质量的理论依据。利用激光沉积工艺制备Inconel 718/304不锈钢连接件，基于高速红外测温计对沉积件的热累积效应进行原位观察分析，基于组织观察明确了激光沉积热行为对Inconel 718沉积层、Inconel 718/304不锈钢界面以及基体组织的影响，揭示了组织变化对沉积件各区域显微硬度分布的影响，最后比较了异种金属连接件和304不锈钢制件力学性能的差异。研究结果表明：在热累积效应作用下，沉积件自身温度升高，热耗散减少，冷却速率降低，Inconel 718沉积层内的晶粒多以柱状晶和胞状晶形式存在；受敏化温度的影响，C、Cr等元素在304不锈钢界面熔合区和高温热影响区内偏析形成第二硬质相M23C6，这两个区域的平均硬度分别高达251 HV0.1和238 HV0.1，显著高于母材（220 HV0.1）；Inconel 718/304异种金属连接件具有较好的延展性，其平均伸长率约为53.9%，平均屈服强度相比304不锈钢提升了5.4%。短时效激光沉积工艺能较好地实现Inconel 718/304异种金属的连接，析出的少量M23C6硬质强化相使得该异种金属制件的抗拉强度和显微硬度较304不锈钢制件均有所提升。
引用本文（GB/T 7714）
吴军 Wu Jun, 张元祥 Zhang Yuanxiang, 朱冬冬 Zhu Dongdong, 等. 激光定向沉积热行为对Inconel 718镍基合金/304不锈钢显微组织和力学性能的影响[J]. Chinese Journal of Lasers, 2025.
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