表面處理對鋁-鋼異種金屬激光填粉焊接質量的影響.pdf

1、由于輕量化的車身設計能夠降低油耗和尾氣排放，近年來紛紛被汽車制造商采用。所謂的輕量化的車身就是采用部分輕質金屬取代傳統(tǒng)意義的鋼材。而鋁合金具有質量輕，比強度高等得天獨厚的優(yōu)勢成為與鋼進行連接的首選。但是二者物理和化學性能差別巨大，若直接進行鋁/鋼焊接很難獲得良好的焊接接頭。因此本文采用Nd-YAG激光器對經(jīng)鍍層處理的低碳鋼板與鋁合金板進行了異種金屬激光填粉熔-釬焊試驗研究，期望通過對鋼表面不同的表面鍍層處理來改善鋁/鋼的焊接性。試驗過程

2、中采用光譜分析儀對等離子體進行了在線檢測，研究了焊縫熔深與等離子體的關系。對釬接接頭進行了力學性能測試，并研究分析了過渡層金屬對激光填粉焊接質量的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴銅原子并未與鋁鐵形成三元金屬間化合物，而是以固溶的方式進入到結合面中的α-Al和(Fe,Cu)2Al5中，前者降低了鋁的相對濃度減緩鋁原子的擴散速率，后者直接抑制了Fe2Al5相進一步長大。另外部分Cu原子置換了Fe-Al金屬間化合物的Fe原子形成Al2

3、Cu，抑制了 Fe/Al金屬間化合物的生長。試件接頭的最大機械抗力達到了163N/mm,其斷裂發(fā)生在脆硬的過渡層處。⑵Zn向鋁鐵兩側均發(fā)生了擴散，并在Al中充分固溶使Al原子的相對濃度降低，減緩了Al原子向鋼側的擴散，一定程度上減少了金屬間化合物的生成量。接頭強度較好的試件斷裂首先發(fā)生在靠近過渡層熔化區(qū)一側，隨后裂紋向釬接邊緣富鋅區(qū)方向擴展最終二者剝離開來。⑶鍍Ni層在鋁鐵元素擴散的過程中充當了防護層的作用，抑制了二者的相互擴散，并在鋁