激光点焊超弹性NiTi合金丝：组织与性能分析

"这篇论文详细探讨了超弹性NiTi合金丝采用脉冲激光焊的工艺及其对焊接头组织和性能的影响。通过对Ti-50.6% Ni合金细丝进行激光点焊，研究发现，激光焊接可以产生由树枝晶组成的熔化区，热影响区呈现出不同的晶粒结构。焊接过程中，Ni元素的蒸发导致接头中的Ni含量下降0.2%(摩尔分数)，进而影响接头的相变行为。尽管如此，激光点焊接头的抗拉强度达到母材的70%，且可恢复应变接近母材的92%，显示出良好的力学性能。因此，对于作为功能材料使用的NiTi合金，激光焊接是一种可行的方法。" 在这篇工程技术领域的论文中，研究人员阎小军、杨大智和刘黎明关注的是超弹性NiTi合金的激光焊接技术。NiTi合金因其独特的超弹性特性（即在应力作用下能够恢复原形的能力）被广泛应用于医疗、航空航天、汽车等领域。论文指出，采用脉冲激光焊接技术对这种合金进行点焊，可以得到满足一定性能要求的焊接接头。 在焊接过程中，激光能量的输入使得合金丝在接头区域形成熔化区，其微观组织呈现为树枝状晶体结构。热影响区的晶粒结构因受热程度不同而有所变化，靠近熔池的部分形成粗大的等轴晶，而靠近母材的部分则为细小的等轴晶。这一现象揭示了焊接过程中的快速冷却和再结晶过程。 Ni的蒸发是激光焊接过程中值得注意的现象，这导致接头中的Ni摩尔分数减少了0.2%，进而改变了合金的相变行为。NiTi合金的超弹性主要源于其Austenite和Martensite相之间的可逆转变，Ni含量的变化可能会影响这种转变的性质和温度范围。 尽管存在Ni蒸发的影响，实验结果显示，激光点焊接头的抗拉强度达到母材的70%，表现出良好的机械连接性能。同时，焊接接头的可恢复应变接近于母材的92%，这意味着焊接并未显著降低合金的超弹性。这些结果表明，尽管存在一定的挑战，但激光焊接仍是一种适用于NiTi合金的功能性焊接方法。 关键词：NiTi合金、激光焊、超弹性、组织。这篇论文对理解NiTi合金的激光焊接技术和评估焊接后材料性能具有重要的科学价值，对于优化焊接工艺和开发高性能的NiTi合金组件具有实际指导意义。