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發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件異種材料激光焊接取得新進(jìn)展

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作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件,渦輪增壓器能有效改善發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能,其異種材料焊接質(zhì)量對(duì)整機(jī)性能有著決定性影響。近期,中科院力學(xué)研究所發(fā)動(dòng)機(jī)科學(xué)與工程聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室在渦輪增壓器異種材料激光焊接技術(shù)方面取得重要進(jìn)展。與傳統(tǒng)焊接工藝相比,優(yōu)化后的激光焊接工藝在滿足高焊接強(qiáng)度要求的同時(shí),極大地提高了焊接效率,為提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)性能提供了重要技術(shù)支持。

在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器中,渦輪葉片和渦軸桿的材料分別是鎳基鑄造高溫合金K418和合金中碳調(diào)質(zhì)鋼42CrMo,實(shí)驗(yàn)室首次對(duì)K418和42CrMo異種材料合金的激光焊接工藝進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究,在熱裂紋形成機(jī)理分析的基礎(chǔ)上,提出了預(yù)防熱裂紋解決方法。通過控制激光在時(shí)間和空間的能量分布,解決了由于異種金屬熱物理性質(zhì)的差異而出現(xiàn)的焊縫偏熔和未熔合現(xiàn)象。研究表明,采用優(yōu)化后的焊接工藝可以保證焊縫抗拉強(qiáng)度高于母材。