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长三角G60激光联盟导读
印度理工学院（IIT）的科研人员综述了热力学性能差异较大的异种金属焊接的研究。相关论文以“A Review on Joining of Dissimilar Metals with Highly Differential Thermomechanical Properties”为题发表在《Journal of Materials Engineering and Performance》上。
图1.铜和不锈钢异种激光焊接示意图。
图2.示意图a焊接工艺全景图；b焊接过程中焊丝进给角度；c光束向不锈钢（SS）一侧移动；d使用镍（Ni）填充材料焊接的接头宏观结构；e使用镍铜（NiCu）填充材料焊接的接头宏观结构。
图3.定向磁强对电弧轮廓的依赖性a无磁强 b边缘磁强 c轴向磁强 d线性磁强 e横向磁强 f旋转磁强。
图4.a焊件平面图，b根据计算模型得到的焊件平面图，c焊件剖面图。对三个实例的焊接结构进行分析。
图5.(i)焊接熔池横截面图像显示了六个实例的焊接熔池形状成分百分比（白点虚线）、铜重量百分比（多色图）、断裂点（深色实线）和混合（白色箭头）的实验结果；(ii)a实例#1（功率668W，速度0.2 m/s）和b实例#6（功率1170W，速度0.35 m/s）的焊接熔池形状和铜结块的实验结果与模拟结果的相似性。
图6.实例#6铜浓度场的纵向剖面模拟结果。实例#6截面的温度场、流体速度场和铜浓度场的模拟结果。
图7.焊缝横截面的光学图像Joint-1（无填充材料）和第一道产生的顶部焊缝和第二道产生的底部焊缝的铜和不锈钢熔合线的放大图。
图8.CuCrZr/SS异种焊接的宏观组织形貌。
图9.a-c焊缝截面显微组织形貌。
图10.(i)在界面d=0 µm和焊接速度vw=0.9 m/min时与每种材料相关的熔化区域的变化；(ii)在不同焊接速度下界面处焊缝形貌的变化；(iii)在不同位置下焊接速度vw=0.9 m/min时焊缝形貌的变化。
显然，为满足现代工业的要求，异种金属的焊接是一个趋势性的研究领域。许多研究人员对不同的焊接工艺进行了研究，并强调了焊接过程中的困难。然而，使用传统电弧焊接工艺焊接热性能差异显著的异种金属的研究还很有限。大多数研究都基于高能量密度焊接工艺，这种工艺在焊接过程中输入的热量较低。铝-铜焊接采用了单位长度低热输入焊接工艺，尽量减少IMC层的厚度，一些研究还使用了轴向磁力搅拌器来破坏IMC层。在SS-Cu焊接中，采用了高能量密度焊接工艺，通过极高的焊接速度和光束倾斜来减少异种材料的高热扩散性和熔点差的影响。传统的电弧焊接工艺是通过预热铜基金属或添加镍基填充材料来满足过热要求，从而实现铜-不锈钢材料的焊接。
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