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锆基非晶合金因具有良好的玻璃形成能力以及较大的弹性模量、较高的强度、硬度和优异的耐腐蚀性,已经在3C消费电子产品、体育器材等领域得到一定应用。但非晶合金尺寸小、结构单一、难加工等问题一直局限其在工程领域的应用范围。焊接作为金属间连接的高效方法,是有效解决非晶合金应用问题的途径之一。因此,本文以非晶形成能力较好的锆基非晶合金为研究对象,选用激光焊对其进行焊接实验,系统研究了激光焊接各工艺参数对焊接接头微观组织的形成及其性能的影响规律,并对焊接过程中接头的晶化控制条件进行探索。本文以 Zr67.8Cu24.7Al3.43Ni4.07和 Zr58Nb2.76Cu15.46Ni12.74Al10.34Y0.5 非晶合金为焊接材料,通过差式扫描量热仪(DSC)测得两种材料的晶化曲线,并对其玻璃形成能力和稳定性进行研究。针对非晶合金尺寸小、热稳定性差、易与O、N等元素结合等问题,设计了样品冷却夹具和焊接保护气罩。经过实验对比,优化设计后的保护装置对焊缝的保护效果明显提升。分别采取控制焊接速度调节激光功率和控制激光功率调节焊接速度两种方式,对Zr67.8Cu24.7Al3.43Ni4.07非晶合金进行对比焊接实验。当激光功率为600 W,焊接速度为110 mm/s时获得了较好的焊接接头,晶化率仅为2.4%。焊后接头晶化现象主要发生在热影响区,焊缝区和接头周围母材基本保持非晶态。大激光功率焊接有利于实现深熔焊,使接头完全连接,但易加剧接头晶化;高焊接速度可以进一步提高焊接的加热和冷却速率,从而有效抑制晶化现象发生,但焊接速度过高会使热输入减小,导致连接失败。分别在1200W、3000W和4500W激光功率下对 Zr58Nb2.76Cu15.46Ni12.74Al1a34Y0.5 非晶合金进行了焊接实验,结果表明,焊接速度在各个激光功率下对接头组织形貌形成的影响规律保持一致,而且在大功率高焊速下易获得熔宽窄且晶化率低的焊接接头。由于热循环和热积累等热作用不同,晶化现象主要发生在热影响区底部,中上部的晶化程度较弱。热影响区近母材侧晶粒小但数量多,而近焊缝侧晶粒大但数量较少。通过X射线衍射仪和透射电镜标定,Zr67.8Cu24.7Al3.43Ni4.07非晶合金热影响区晶化析出相为CuZr相。热影响区由于晶化严重,硬度明显下降,焊缝区因纳米晶的增益作用硬度略高于母材。Zr58Nb2.76Cu15.46Ni12.74Al10.34Y0.5非晶合金热影响区晶化析出相为NiZr2相。由于NiZr2相对材料的硬度有提升作用,因此,热影响区硬度对比其他区域显著提高,焊缝区硬度与母材基本保持一致。Zr67.8Cu24.7Al3.43Ni4.07非晶合金在激光功率600 W,焊接速度110 mm/s时获得的焊件接头晶化率最低,其拉伸强度为1247 MPa,约为母材的91%。