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高熵合金被认为是近年来金属合金化三大理论突破之一。因其熵值较高,促使其具有结构简单、性能优异等特点,成为了新型金属材料研究热点领域之一。焊接性能对于拓展高熵合金的应用具有明确的实践价值。尤其是激光焊接,因其热输入集中,热影响区小,易得到高质量焊缝。本文选择了高熵合金中最常见的CoCrFeNi系高熵合金为基体,分别加入Al、Mn、Mo元素制得不同成分的高熵合金母材。选择CoCrFeNiMn高熵合金粉作为预置粉进行预置粉激光焊接研究,并通过调整焊接速度来研究预置粉对不同CoCrFeNi系高熵合金焊接接头组织和性能的影响。本研究取得的主要结论如下:(1)焊缝成型分析结果表明,在1 m/min至3 m/min焊接速度下,CoCrFeNi系高熵合金板材均能焊透,但是,由于Al和Mn元素饱和蒸汽压相对较低,导致了 CoCrFeNiMn高熵合金以及AlxCoCrFeNi高熵合金成型极易受到焊接参数的影响,在低速焊接时容易出现“负余高”现象,而CoCrFeNiMox高熵合金成型较好,没有明显的缺陷产生。(2)焊缝组织微观结构分析结果表明,相较于母材,焊缝中晶粒更为细小,且焊接速度越快,焊缝晶粒尺寸越小;此外,预置粉的加入也能在一定程度改善焊缝中心区域晶粒的长径比,使得生成的晶粒更趋向于等轴晶。AlxCoCrFeNi以及CoCrFeNiMox高熵合金焊缝均出现一定程度的元素偏析现象。当焊接速度越快时,焊缝冷却越快,CoCrFeNi系高熵合金偏析现象会有不同程度的增强。(3)在焊缝完全焊透的前提下,焊接热输入越小,焊缝力学性能越好。在CoCrFeNiMn高熵合金中,母材拥有相较于焊缝更加优越的强度和延伸率,且焊接速度越小,焊缝力学性能越差。焊缝在拉伸过程中出现明显的二次加工硬化现象。同种焊接参数下加入预置粉可以有效提高焊缝的屈服强度。AlxCoCrFeNi高熵合金母材强度高于CoCrFeNiMn高熵合金而延伸率则下降明显。当Al含量较少时(x=0.3),预置粉焊接接头的屈服强度较无预置粉接头明显提高,而当Al含量上升时(x=0.6),在较低焊接速度时,预置粉也能起到提高焊缝屈服强度的效果。在CoCrFeNiMox高熵合金中,预置粉加入可以提高低焊速时CoCrFeNiMo0.1高熵合金焊接接头的屈服强度。在较高焊速下,CoCrFeNiMo0.2高熵合金预置粉激光焊接接头的延伸率略高于相应母材。(4)本实验所用CoCrFeNi系高熵合金母材及焊缝拉伸断口主体形貌均呈现为尺寸较小的韧窝,且韧窝尺寸主要由焊接速度所决定,焊接速度越大,焊接热输入越小,拉伸断口处韧窝尺寸越小,密度越大。