单模激光焊接7075铝接头

抗拉近400 MPa

通过超细激光束细化熔池组织，克服7075铝合金焊接性差的瓶颈，获得轻质高强接头。

Gaoyang, Mi · Yiming, Jiang · 王春明 · Ouyang, Qiubao · Qianqian, Zhu · Zhang, Mingyang

Journal of Materials Research and Technology 2023

参数信息

抗拉强度

~400 MPa

几何必需位错密度（EZ）

1.32 × 10¹⁴ m⁻¹

几何必需位错密度（CLZ）

1.21 × 10¹⁴ m⁻¹

几何必需位错密度（HAZ）

1.17 × 10¹⁴ m⁻¹

技术优势

超细光束抑制组织粗化

超细激光束减小熔池体积并提高凝固速率，显著抑制各微区的生长，从而细化焊缝组织，这是获得高强度的关键。

异质结构与加工硬化协同

焊缝不同区域组织不同，且在拉伸后保持高几何必需位错密度，异质结构与加工硬化的协同作用增强了接头强度。

裂纹源被定位

通过TEM、FIB和EBSD详细表征了断裂行为，发现α-Al晶界与SiO2颗粒的不协调界面是潜在的裂纹萌生源，为优化焊接工艺提供了依据。

应用场景

• 航空铝合金结构件：该接头使7075铝合金可焊，有望替代更重或更昂贵的连接方式，用于航空结构。
• 轻量化航空航天材料：通过单模激光焊接实现7075铝合金高质量连接，避免引入额外重量，进一步减重。
• 高强铝合金焊接：为2xxx/7xxx系高强铝合金激光焊接提供组织细化与工艺选择新思路。