近日，機(jī)械工程學(xué)部金屬增材與再制造創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在《Corrosion Science》（中科院一區(qū)，TOP期刊）上，發(fā)表了鈦合金焊接接頭可靠性評價(jià)方面的研究成果“Microstructure and corrosion resistance of fusion zone in Ti-6Al-4V alloy welded using pulsed- and continuous-wave lasers”。齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）機(jī)械工程學(xué)部研究生李鎮(zhèn)為文章的第一作者，趙偉副教授為文章的通訊作者。

TC4鈦合金（Ti-6Al-4V）具有較高的比強(qiáng)度和韌性、較低的密度以及優(yōu)異的耐蝕性和抗疲勞性，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，是應(yīng)用最廣泛的鈦合金。激光焊接是連接TC4鈦合金的一種可行方法，它不僅解決了傳統(tǒng)焊接方法中的熔深小和焊縫區(qū)晶粒粗大等問題，且自動(dòng)化、智能化程度較高。激光焊接分為連續(xù)波模式和脈沖波模式，其中后者具有如熔池?cái)嚢璩潭却蟮戎T多特點(diǎn)。因此，有必要探究TC4鈦合金脈沖激光焊接接頭的顯微組織及性能轉(zhuǎn)變機(jī)理，這有助于激光焊接在鈦合金焊接方面的應(yīng)用及接頭可靠性的提升。

團(tuán)隊(duì)研究了采用相同焊接熱輸入的脈沖波（5, 50, 500 Hz）和連續(xù)波焊縫區(qū)域的顯微組織類型、晶粒尺寸、晶粒取向、大小角度晶界、KAM值等特征，并解析了顯微組織的轉(zhuǎn)變機(jī)理。同時(shí)，利用電化學(xué)和微區(qū)電化學(xué)技術(shù)測試了各試樣的腐蝕特性。為了探究焊縫區(qū)域耐蝕性演變的規(guī)律及機(jī)理，關(guān)聯(lián)了耐蝕性（用電荷轉(zhuǎn)移電阻R_ct和腐蝕電流密度i_corr代表）與顯微組織結(jié)構(gòu)特征之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。明確了影響耐蝕性的主要因素是晶粒尺寸和KAM值，晶粒取向等的影響較小，且α’馬氏體寬度對耐蝕性的影響大于原β晶粒尺寸。在研究基礎(chǔ)上，解析了TC4鈦合金激光焊接接頭焊縫區(qū)域的腐蝕機(jī)理。

圖1 圖文摘要

圖2 焊縫區(qū)域耐蝕性與α’馬氏體寬度(a)和原β晶粒尺寸(b)之間的關(guān)系圖：(a) R_ct; (b) i_corr

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2023.111269