难熔异种金属增材制作界面功用增强新办法

发布时间: 2025-01-16 16:51:57 人气：1 来源：机加工件

  执役环境下构件功用化使用需求。在可控核聚变、航空航天、电力等使用领域，钨-铜金属构件具有金属钨高熔点、低溅射和低氚停留以及金属铜优异导热、导电等特性，近年来备受重视。

  现有研讨标明，在铜外表增材制作钨时，因为钨与铜互不相容，未熔钨粉末与液态铜混合导致接头方位发生很多裂纹、气孔等缺点；在钨外表增材制作铜时，因为钨很难熔化，高温下液态铜在钨外表潮湿性差，钨-铜触摸界面易发生严峻翘曲。因而，钨-铜异种金属增材制作衔接界面缺点按捺问题亟待进一步处理。

  该办法先在难加工金属钨外表激光加工深邃径比沟槽结构，并根据超快激光与钨资料间彼此作用，诱导外表纳米结构（如图1）。进一步地，在织构化处理钨外表铺铜粉，调控外表铜增材制作的完好过程中资料熔化、活动及凝结行为，完成钨-铜异种金属互锁衔接，如图2所示。

  如图3所示，在激光织构化钨外表增材制作铜过程中，一方面，外表微纳结构改进高温下液态铜在钨外表的潮湿性；另一方面，深邃径比沟槽结构还能大大的进步液态铜在微结构内部毛细力，促进高温下液态铜的快速铺展，有用按捺钨-铜界面缺点的一起进步接头处两种金属触摸面积。此外，超快激光改性进一步促进钨-铜界面元素彼此分散层，增强两种资料界面结合力。终究，钨-铜异种金属界面发生高质量机械互锁。

  钨-铜异种金属开裂机理示意图如图4所示，纵向拉伸变形时裂纹起源于未激光织构化钨与增材制作铜的触摸外表，加载力增大后，裂纹进一步扩展至嵌入钨内部的铜，试验数据标明接头拉伸开裂强度挨近分散焊接钨-铜接头。有必要留意一下的是，互锁接头力学功用可以终究靠优化钨外表结构和界面铜增材制作工艺取得逐渐进步。（来历：先进制作微信大众号）