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口腔修复异种金属激光焊接焊区力学性能及组织结构分析研究

笪宇蓉  
【摘要】: 本项研究的目的是将激光焊接技术引入口腔修复领域,用于异种金属之间的焊接,并对焊接效果做出评价。改变传统钎焊工艺不能进行异种金属焊接的状况,扩大义齿修复适应症,提高义齿修复的精度与强度,并通过临床病例验证本课题的实验结果。 通过在一定的焊接参数条件下分别对齿科用AuPt合金,CoCr合金,NiCr合金,纯Ti试件相互进行激光焊接,观察焊件熔焊区金属元素混熔后的金相组织结构变化。应用X射线能谱仪分析测试熔焊区金属元素混熔分布和趋向。在此基础上进行异种金属焊接的机械性能及显微硬度测试,断口扫描电镜观察,并将实验结果应用于口腔修复临床工作中。 结果显示:1、NiCr-CoCr、NiCr-AuPt、CoCr-AuPt焊接组:激光焊接后熔焊区组织过度良好,呈冶金状结合,两种配对合金的金属元素成分分布均匀,合金化效果好,具有良好的焊接性能。 2、AuPt-Ti、NiCr-Ti、CoCr-Ti焊接组:熔焊区临近Ti侧界面组织过度不良,界限清楚,有微裂发生,且元素混熔不均,Ti金属元素多呈堆积状出现。 3、焊区内两种配对合金的金属元素相互混熔,金属元素含量值受所在部位的合金成分决定。远离熔焊区时,元素成分以母材元素为主。 4、通过对焊接性能好的三组合金(NiCr-CoCr、NiCr-AuPt、CoCr-AuPt)焊接试件的机械力学测试,经统计学分析,各组试件的抗拉强度、屈服强度除小于AuPt母材,且CoCr-AuPt焊接组屈服强度小于CoCr母 硕士学位论文 摘要 材外,其余各组均于其相应的NICr或CoCr母材无显著性差异,而NICr- CoCr焊接组的延伸率明显高于原材料。 5、显微硬度测试结果显示,越接近焊接区,显微硬度有逐渐增高趋 势。提示激光焊接可使焊缝区形成高强度的细晶强化相,可引起金属微结 构的改变。 6、断口扫描电镜显示N汇卜-AuPt断口以瓷状形态为主加少量的韧窝 形态。CoCr--AuPt断口以树枝形态为主,加少量韧窝形态。NICr-CoCr 断口以韧窝为主,加少量树枝晶形态,这种接头的塑性相对较高。 7、通过对临床15件异种合金激光焊接的修复体制作及三个月的追踪 随访,修复体就位顺利,义齿功能良好,未见焊口断裂及开焊现象,焊接 区未见明显的腐蚀变色现象。 结论如下:1、钛金属与其他金属进行合金化时,极易发生脆性 相。在本试验条件下,异种合金除与钛金属配对焊接以外,其他齿科合金 的激光焊接效果良好。 2、NICr-AUPt、N孟r-COCr、COCr-AUPt焊接自取得较好的焊接效果, 力学性能满足临床需求,尤其是NICr-CoCr焊接后效果最理想,且能获得较 高的延展性和塑性. 3、通过临床异种合金激光焊接的修复体制作及追踪随访,修复体就 位顺利,义齿功能良好,未见焊口断裂及开焊现象,焊接区未见明显的腐 蚀变色现象,满足临床应用要求。


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