高功率真空激光焊接头

抗拉强度与母材等强

30 kW激光在0.3 Pa真空下实现钛合金超厚板95 mm深熔，焊缝组织均匀且强韧匹配与母材相当。

Li, Fashun · 吴利辉 · Zhao H.B. · Kan, Ying · 倪丁 · Peng, Xue · Bolv, Xiao · 马宗义

Journal of Materials Science and Technology 2025

参数信息

熔深

95 mm

抗拉强度

987 MPa

技术优势

不再受空气损耗

真空环境抑制等离子体羽流，激光能量集中于匙孔内部，因此熔深大幅增加。

焊后杂质不增加

焊缝中N、H、O杂质气体含量与母材几乎相同，避免真空焊接过程中吸收有害气体。

强度与母材等强

接头抗拉强度达到987 MPa，与母材等强，满足大型构件承载要求。

韧性保留九成

冲击功28 J和断裂韧性82.4 MPa m1/2均达母材的90%以上，强韧匹配良好。

应用场景

• 航空航天钛合金结构：用于飞机钛合金框梁的一次焊透，减少拼接和变形。
• 重型装备制造：用于重型装备超厚钛合金构件的高效率深熔焊接。
• 高超声速飞行器：用于高超声速飞行器钛合金热防护结构的可靠连接。
• 航天器舱体：用于航天器舱体钛合金壁板的真空激光密封焊接。
• 大型结构件焊接：用于大型钛合金结构件的一次成型焊接，替代多层多道焊。