2。1 试验材料 7

2。2 铜和不锈钢异种材料焊接性分析 7

2。2。1  异种材料的焊接性 8

2。1。2  铜和铁的冶金反应 9

2。2。3  铜与不锈钢焊接主要存在的问题 10

2。3 试验设备 11

2。4 试验方法 12

2。4。1  激光焊焊接工艺 12

2。4。2  焊后分析方法 13

2。5 本章小结 13

第三章 试验结果及分析 13

3。1 激光光斑偏向不锈钢时接头的组织与性能 13

3。1。1  宏观形貌分析 14

3。1。2  力学性能及金相显微组织分析 16

3。2 激光光斑偏向铜时接头的组织与性能 19

3。2。1  焊缝宏观形貌分析 19

3。2。2  接头力学性能及金相组织分析 26

3。3 激光光斑沿着焊缝中心时接头的组织与性能 29

3。3。1  焊缝宏观形貌分析 30

3。3。2 接头力学性能及金相组织分析 32

3。4 显微硬度试验 34

3。5 扫描电镜试验 36

结 论 38

致 谢 39

参考文献 40

第一章 绪论

1。1 课题的研究背景与意义

由于现代科技日新月异，现代工业飞速发展，已有的焊接技术与焊接结构已 无法满足现代社会的需要。现代焊接结构除了要达到常规的力学性能标准，还需 要满足一些在各自环境中的特殊要求，如：磁性、导电性、耐磨性、耐蚀性等。 在这种情况下，只由一种材料所形成的焊接结构难以满足结构在此环境中所需的 各项要求，而异种金属所形成的焊接结构具有各种金属的不同性能，能满足复杂 的性能要求，在现代社会中应用前景非常广泛[1]。

铜及铜合金具有优良的物理化学性能，特别是其具有优良的导热性和导电性， 是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛应用于电气、机械制造、轻工、医学、 建筑工业等领域，在中国的有色金属的消耗量中仅此于铝。

不锈钢具有较高的强度硬度，低的热导率，高的电阻率以及具有较强的耐蚀 性能，因此在建筑工业、生物制药、医疗器械、航空航天等领域应用较广泛。

在现代工程结构中，单一材料很难满足结构所需的不同性能，而异种材料所 形成的焊接结构不仅可以满足不同工作条件对材质的不同要求，而且还能节约贵 重金属，降低结构整体成本，充分发挥不同材料的性能优势[1]。在一些情况下， 异种材料结构的综合性能甚至要超过单一金属结构的性能。近年来，由于工业生 产技术的迅速发展，钢与铜及铜合金（低碳钢、耐热钢、低合金钢、不锈钢等） 的焊接在航空航天、石油化工、电站锅炉、核动力、机械、电子、造船及其他一 些领域获得越来越广泛的应用，是工业生产中不可缺少的一种先进制造技术，因 此开展此方面的研究极其重要，有很大的发展前景[2]。