真空电子束焊接工艺参数对304不锈钢/CuCrZr合金接头组织与性能的影响

来源：机械工程材料杂志2025年第9期北京时间：

作者：臧红, 王宇, 刘硕, 杨圆明

摘要：采用无扫描和扫描真空电子束焊接对CuCrZr合金和304不锈钢进行连接，研究了焊接速度（10，20，30 mm·s−1，匹配的焊接束流分别为18，25，36 mA）、扫描幅值（0.5，1.0，1.5 mm）及电子束向CuCrZr合金侧偏移距离（电子束偏移量，0.2，0.4，0.6 mm）等工艺参数对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明：在电子束偏移量为0、无扫描条件下，不同焊接速度下焊缝中均存在裂纹，随着焊接速度的增加，裂纹更加明显，接头的抗拉强度和断后伸长率均降低；10 mm·s−1焊接速度下接头的抗拉强度和断后伸长率分别为385 MPa和4.56%。在电子束偏移量为0、焊接速度为10 mm·s−1条件下，不同扫描幅值下焊缝中均存在裂纹，随着扫描幅值增加，CuCrZr合金侧焊缝形成的凹陷越明显，接头的拉伸性能降低，0.5 mm扫描幅值下接头的抗拉强度为350 MPa，断后伸长率为2.37%。在电子束偏移量为0，扫描幅值固定为0.5 mm条件下，增加焊接速度至20，30 mm·s−1后，焊缝中均未产生裂纹，接头的抗拉强度和断后伸长率最高可达364 MPa和5.40%。在焊接速度为10 mm·s−1、无扫描条件下，不同电子束偏移量下焊缝中均未出现裂纹；当电子束偏移量为0.2 mm时，焊缝组织混合均匀，接头抗拉强度达到324 MPa，断后伸长率为5.51%，随着电子束偏移量的增加，焊缝中铜相增多，接头的拉伸性能降低。

关键词：304不锈钢, CuCrZr合金, 真空电子束焊接, 显微组织, 拉伸性能