鋁-鋼熔敷焊焊接過(guò)程保護(hù)劑的試驗(yàn)研究.pdf

1、本文根據(jù)鋁-鋼熔敷焊焊接的難點(diǎn)，結(jié)合鋁-鋼焊接的研究現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了鋁-鋼熔敷焊專(zhuān)用保護(hù)劑。利用真空爐、同步熱分析儀(DCS-TGA)、X-ray衍射儀等設(shè)備測(cè)試了保護(hù)劑的鋪展性能、熔點(diǎn)以及保護(hù)劑的物相。采用高頻感應(yīng)熱源，對(duì)鋁-鋼進(jìn)行了熔敷焊焊接。利用SANS電液伺服材料試驗(yàn)機(jī)、顯微硬度儀測(cè)試了接頭的力學(xué)性能，使用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡(SEM)分析了接頭界面處組織和化合物的組成。
　　 選取1.4g保護(hù)劑進(jìn)行鋪展試驗(yàn)，結(jié)果表明13號(hào)

2、樣品、9號(hào)樣品、11號(hào)樣品的鋪展性能最好，鋪展面積分別是790.8mm2、720mm2、650.4mm2。而14號(hào)樣品的鋪展面積最小，為14.365mm2。
　　 鋁-鋼熔敷焊要求保護(hù)劑的熔點(diǎn)為450-630℃之間即可。對(duì)13號(hào)樣品、9號(hào)樣品、11號(hào)樣品進(jìn)行熔點(diǎn)測(cè)定，結(jié)果表明9號(hào)樣品的熔點(diǎn)最低，為488℃，11號(hào)樣品熔點(diǎn)為513℃，而13號(hào)樣品的熔點(diǎn)最高，達(dá)到了610℃，是9號(hào)樣品熔點(diǎn)1.25倍。
　　 X-ray衍射試

3、驗(yàn)表明9號(hào)樣品是由KAlF4、AlF3、K2AlF5、Cs2KAl3F12、KF、CsAlF4等相組成，11號(hào)樣品中產(chǎn)生了新的相AlCl3。在13號(hào)樣品中，則產(chǎn)生了KCaF3和AlCl3相。選用鋪展性能較好的保護(hù)劑進(jìn)行鋁-鋼熔敷焊焊接試驗(yàn)。力學(xué)性能表明以13號(hào)樣品為保護(hù)劑的焊件接頭抗剪強(qiáng)度最高，達(dá)到15MPa。硬度測(cè)試表明在硬度化合物層上達(dá)到最大，為612.9HV0.2。掃描電鏡分析表明，界面物相主要是Fe3Al、FeAl2Si、Al+

4、τ 5+FeAl3相等脆性相，厚度為20um。9號(hào)樣品為保護(hù)劑的焊件接頭抗剪強(qiáng)度為14MPa，SEM表明焊件接頭處界面分為兩層，鋼側(cè)層化合物厚度為15um，主要組成Al+τ 5+FeAl3，鋁側(cè)和金屬件化合物之間是一些呈彌散狀分布的部分化合物，有加強(qiáng)接頭強(qiáng)度的作用。11號(hào)樣品為保護(hù)劑的接頭抗剪強(qiáng)度為8MPa，其界面主要由FeAl2+α-Al和FeAl3以及Al 0.72Fe 0.18Si0.10所組成。
　　 SEM電鏡照片表明