陈 洁，占小红，陈纪城，王宇博，晏冬秀，王玉华，刘红兵

Invar合金激光-MIG复合多层焊接焊缝形貌及显微组织

陈 洁1， 2，占小红1，陈纪城1，王宇博1，晏冬秀2，王玉华2，刘红兵2

（1. 南京航空航天大学 材料科学与技术学院，南京 210016；
2. 中国商飞上海飞机制造有限公司，上海 200436）

借助激光-MIG复合焊技术，采用Invar M93焊丝对厚度为19.05 mm的Invar合金板材进行多层对接焊实验。分析了工艺参数对焊缝熔深、熔宽及深宽比等宏观形貌参数的影响，并研究Invar合金复合焊接头不同区域的显微组织特点及形成原因。结果表明：从打底层到盖面层焊缝的平均深宽比由2.6减小到0.86，热影响区宽度明显增加，焊缝形貌由钉头状转变为高脚杯状。焊缝中心区域形成纵向分布的狭长奥氏体柱状树枝晶，两侧为斜向生长的奥氏体胞状树枝晶。从打底层到盖面层，焊缝中不同区域的晶粒度均逐渐增大。另外，相邻焊缝边界亦存在热影响区，出现联生结晶现象。

Invar合金；激光-MIG复合焊；焊缝形貌；显微组织；结晶形态

复合材料具有密度小、强度高、疲劳性能好等系列特点，应用于航空航天产品中能够带来多方面综合效益，如减轻机体结构、延长维护间隔和降低运营成本等［1-3］。这些优点使得复合材料日渐成为大型飞机制造的基本材料之一。复合材料的制备技术也成为国产大型飞机研发中的关键性技术之一［4］。

飞机复合材料零件通常是在模具中进行固化成型，脱模后零件的外型面一般不再进行加工［5-6］。因此，复合材料零件的优劣在很大程度上取决于模具因素。……