2。4 分析测试方法 12

2。4。1 焊接接头拉伸试验 12

2。4。2 接头横截面微观组织分析 13

2。4。3 断口形貌分析 14

2。4。4相组成分析 14

第三章接头显微组织分析 15

3。1 激光焊接接头成形外观形貌分析 15

3。2 接头横截面显微组织 16

3。2。1 接头横截面宏观形貌 16

3。2。2 接头横截面微观形貌 18

3。3 本章小结 22

第四章接头力学性能分析 23

4。1 接头拉伸试验分析 23

4。2 添加铜填充层与添加其他金属填充层的抗拉强度分析 23

4。2。1添加其他单一金属填充层的抗拉强度对比与分析 23

4。2。2添加两种复合金属填充层的抗拉强度对比与分析 25

4。3 本章小结 25

结论 27

致谢 28

参 考 文 献 29

第一章绪论

1。1 选题的背景和意义

随着现代工业科技的飞速发展，对所需零部件的性能要求也越高。对于单一材料而言，很难完美契合所需零部件对物理和使用性能的需求。而且有些材料价格太高，难以广泛的在工业中运用，所以构建合理的异种材料复合结构成了当今焊接研究的热点。

铌能吸收气体，可用作除臭剂，同时也是一种良好的超导体。因铌具有高熔点、高强度、耐热、中子俘获截面低、热传导性好等良好性能。铌作为铁基、镍基和锆基超级合金的添加剂，可提高基体的强度性能。同时，铌也可以作为反应堆的结构材料和核燃料的包套材料以及组成化合物超导材料等。所以在诸多现代高科技产业中都得到广泛应用。例如超导技术领域、航空航天领域和原子能工业领域等。

304不锈钢是以Cr、Ni为主要的合金元素的奥氏体不锈钢。本文研究所用的304不锈钢中铬含量为18%左右，镍含量为8%左右，也被称为18-8型奥氏体不锈钢。由于奥氏体不锈钢具有无磁性，良好的焊接性、产量大、抗腐蚀性能好和较好的力学性能等优点[1]。使其成为了使用范围最为广泛，型号最为全面的一种不锈钢，适用于制造要求耐腐蚀、抗氧化、耐高温和超低温的零部件和设备。

在一些情况下，将不锈钢与铌连接起来组成复合构件，可充分发挥出两者的优良性能，并且不锈钢与铌的复合焊接结构具有耐热高、重量轻等优点，使其在航空航天领域受到青睐。但是不锈钢与铌的焊接结构也存在一些问题，因为不锈钢与铌的焊接性存在着差异，在物理性能方面，不锈钢与铌的热导率、线膨胀系数、电导率、电磁率和熔点等性能不尽相同。在结晶化学性能方面，两者的焊接接头中极易生成脆性金属间化合物，这会提高焊接接头的硬度，降低焊接接头的塑性及韧性，从而导致焊接接头的力学性能变差。

激光焊接是以高能激光束作为热源的一种新型焊接方法。激光焊接与一般焊接方法相比焊接接头中的残余应力和变形小；可以焊接一般焊接方法难以焊接的材料，如高熔点金属等，甚至可用于非金属材料的焊接，如陶瓷、有机玻璃等[2]；焊接速度快，能量集中，焊接损耗小，可以提高生产效率。