《表1 图7中钛合金基体脉冲激光加热试样元素分析结果》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《Ta-W涂层/钛合金体系大气气氛脉冲激光烧蚀行为》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

图6所示为钛合金基体脉冲激光加热后表面显微形貌和XRD谱。经10 s脉冲激光加热后，加热区粗糙度增加，呈明显的激光烧蚀（刻蚀）状态，中心形成网状裂纹，出现从加热区边缘向中间延伸的横向裂纹（黄色虚线），而非加热区基体形貌无明显变化；加热区边缘基体侧形成明显纵向裂纹，如图6（a）所示。随加热时间的延长，加热区中心网状裂纹及边缘横向裂纹（尺寸和数量）增加，加热区边缘基体侧出现剥落，如图6（b）、（c）所示。加热40 s时，随着表面熔化的进行，加热区中心呈明显的“凸台”状，加热区边缘形成了几乎贯穿该区域的横向裂纹，如图6（d）所示。由图6（e）的XRD结果可知，Ti-6.48Al-0.99Mo-0.91Fe合金由α-Ti及少量β-Ti组成，经大气气氛加热10～40 s后，合金仍主要由α-Ti及β-Ti相组成，但出现Ti O2及Al2O3相，表明形成的Ti O2、Al2O3混合氧化膜较薄。EDS结果可进一步说明氧化膜由Ti O2、Al2O3混合物组成（表1位置1元素含量），氧化膜呈网状、疏松多孔状（如图6(f）箭头所示)。钛合金表面疏松多孔的混合氧化膜对基体的防护效果非常有限[4]，可为烧蚀性气氛的侵蚀提供“快捷”通道。由于加热区边缘温度远低于中心区，低温熔体流动性差，导致低熔点Al元素在此区域富集（表1中2、3、4点Al含量分别高达45.9%、40%、11.1%(质量分数）)，同时利于孔洞的形成与聚集，而形成孔洞（带），如图6（g）所示。在后续脉冲激光加热中，在循环热应力作用下，Al元素富集区及孔洞（带）极易成为裂纹的策源地，从而在加热区边缘基体侧形成纵向裂纹（箭头所示）及起源于富铝区和孔洞（带）、由加热区边缘向中间延伸的横向裂纹。