近期，中國科學院上海光學精密機械研究所激光智能制造技術研發(fā)中心研究員楊上陸團隊，在第四代反應堆-熔鹽堆結(jié)構(gòu)材料Ni-28W-6Cr鎳基高溫合金激光焊接方面取得新進展。該研究首次將高功率光纖激光焊接技術應用于Ni-28W-6Cr合金，并利用高速攝像技術分析了該合金的激光焊接熱裂紋動態(tài)開裂行為特征，闡明了裂紋開裂機制。相關研究成果以Dynamic laser welding hot cracking behavior and mechanism of new structural material Ni-28W-6Cr alloy for molten salt reactor為題，發(fā)表在《材料研究與技術雜志》（Journal of Materials Research and Technology）上。

Ni-28W-6Cr高溫鎳基合金是為我國新一代高溫熔鹽堆（>850℃）所設計的新型結(jié)構(gòu)材料，具有優(yōu)異的耐高溫和抗熔鹽腐蝕性能。而由于該合金較高的合金化水平，因而具有極高的焊接熱裂紋敏感性，這對焊接接頭和結(jié)構(gòu)的服役安全構(gòu)成了威脅。為提高Ni-28W-6Cr合金激光焊接質(zhì)量，推動核能工程化應用，亟待開展Ni-28W-6Cr高溫鎳基合金激光焊接熱裂紋開裂行為和影響因素研究，通過闡明裂紋開裂機制，解決合金激光焊接熱裂問題。

課題組利用萬瓦級激光加工單元，結(jié)合高速攝像技術，對Ni-28W-6Cr合金激光焊接熱裂紋的動態(tài)裂紋行為進行分析，獲得了熱裂紋類型、數(shù)量、尺寸、擴展行為特征與激光功率之間的關系；明確了熱裂紋萌生和擴展的影響因素（激光工藝參數(shù)、元素偏析、析出相和應力等），進而闡明了合金激光焊接熱裂紋開裂機制。該工作為調(diào)控Ni-28W-6Cr合金激光焊接熱裂紋，實現(xiàn)合金無缺陷激光焊接成形，推動新一代熔鹽堆建設奠定了基礎。

研究工作得到國家自然科學基金青年科學基金項目和國家重點研發(fā)計劃的支持。

（a）Ni-28W-6Cr合金激光焊接動態(tài)開裂行為，（b）Ni-28W-6Cr合金激光焊接熱裂紋顯微組織。

Ni-28W-6Cr合金激光焊接熱裂紋EBSD分析結(jié)果：（a）凝固裂紋，（b）液化裂紋。