钼合金作为难熔金属,熔点高达2620℃,具有较强的高温强度,在航天工业、核电行业、冶炼行业、军工等领域都有着应用,随着其应用的日益广泛,对其焊接需求也越来越多。本文以La2O3弥散强化钼合金为研究对象,对其接头的成形、组织、焊接缺陷和力学性能进行了详细的分析。首先通过直接焊接分析了钼合金的焊接性,阐述了造成钼合金焊接接头强度低下的原因,提出了两种改进工艺,分别是预置Hf中间层施焊的工艺和焊缝填充TC4合金的工艺,实现了La2O 3弥散强化钼合金的可靠连接。首先需要清晰地了解La2O3弥散强化钼合金电子束焊接的各种焊接问题及产生成因,从而为后续解决方案的制定提供指导,对其进行了直接焊接。焊缝晶粒十分粗大,且焊缝中存在大量的气孔缺陷,大气孔的直径可达到100μm以上,同时焊缝的上方区域出现了大量的结晶裂纹缺陷,这些焊接问题都大大恶化了接头的性能,接头几乎没有强度,断裂形式为沿晶断裂。由于热影响区发生了再结晶,焊缝晶粒粗大,因此焊接接头的显微硬度降低了约20%。为了抑制焊接缺陷、细化晶粒以及改善组织,本文采取了预置Hf中间层施焊的工艺。由于Hf元素与杂质元素O的亲和力更强,因此杂质元素O会优先与Hf元素结合形成高熔点的Hf O2颗粒,从而实现了晶界的净化,清除了结晶裂纹缺陷,而且优先析出Hf O2颗粒可以作为有效的非均质形核质点,液态钼原子可依附于该质点形核,形核数量大大增加,因此焊缝区的晶粒得到了细化。接头的强度得到了很大提升,达到了333.44MPa,断裂形式由直接焊接的沿晶断裂转变为沿晶、解理混合型断裂,但是焊缝硬度大大增加,使焊缝脆化。虽然Hf元素的引入在很大程度上提高了接头的强度,但是提升有限,焊缝中仍存在一定量的气孔缺陷,对接头的强度产生不利影响。因此提出了另一种改进工艺,向焊缝填充焊接性良好的TC4合金,将焊接性较差的钼合金焊缝置换,从而规避钼合金焊接的问题。焊缝中部组织主要为α?马氏体相,两侧组织主要为β相,接头的气孔缺陷显著减少,仅在熔合线附近存在少量的小气孔缺陷,强度得到了进一步提升,达到了385.30MPa,拉伸断裂发生在熔合线,为沿晶、解理混合型断裂。