含鎂鋁合金-鍍鋅鋼CMT電弧熔-釬焊工藝研究.pdf

1、鋁作為輕金屬有著優(yōu)良的加工性及成本低的優(yōu)點，然而在工業(yè)生產(chǎn)中，鋁的強度往往不能滿足使用需求，因此鋁和鋼的復(fù)合結(jié)構(gòu)在汽車、建筑、航空等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。但是二者之間固溶度低，熱物理性能相差大，極易反應(yīng)生成脆性的金屬間化合物，這些已成為焊接領(lǐng)域中的難點問題。因此使用電弧熔-釬焊法進行焊接并優(yōu)化工藝參數(shù)就成為了提升接頭性能的有效手段。
　　本文對含鎂量不同的三種鋁合金和鍍鋅鋼進行了CMT焊接試驗，使用SEM、EDS等手段從接頭宏觀形貌、焊

2、縫微觀組織、各區(qū)域元素成分等多角度分析對比了1060、5052、5A05三種鋁合金焊接效果的差異，并分析討論界面層化合物的生長機制及合金元素影響界面層生長的方式。研究了在分別使用AlSi5和AlSi12兩種焊絲焊接的情況下焊接熱輸入對5A05鋁合金和鍍鋅鋼熔-釬焊接頭的影響，確定了和填充材料匹配的最佳焊接熱輸入。采用了AlSi5和AlSi12兩種不同的釬料，研究了不同釬料對接頭宏觀形貌及微觀組織的影響，確定了最佳釬料種類，然后研究了送絲

3、速度和焊接速度對接頭宏觀成型及微觀組織的控制作用，并進行力學(xué)性能測試，獲得焊接5052鋁合金和Q235鍍鋅鋼板的最佳工藝參數(shù)。
　　填充AlSi5焊絲時，含鎂鋁合金接頭均斷裂于釬焊界面，脆性斷裂特征明顯，5A05接頭界面層厚度2.5μm，界面平整；5052鋁合金界面處形成了2~4μm的化合物層并有少量須狀化合物從化合物層生長進入焊縫起到“釘扎”作用，加強了材料結(jié)合效果。Mg元素抑制了Fe-Al化合物的形成，過薄的界面層說明元素不能

4、充分擴散，母材間的結(jié)合力不足導(dǎo)致抗拉強度下降。填充AlSi12焊絲時，含鎂鋁合金接頭斷裂于接頭熔化區(qū)，5052鋁合金焊縫區(qū)的晶粒均勻，5A05鋁合金焊縫中心處α-Al晶粒呈現(xiàn)樹枝狀。焊縫Mg含量增加，可以和Al元素生成脆性化合物，成分不均容易引起組織疏松，力學(xué)性能變差。填充 AlSi12焊絲時，5A05鋁合金和鍍鋅鋼得到的接頭最佳強度為106.1MPa；當(dāng)填充材料為AlSi5焊絲時，最佳強度為96.7MPa，Si元素起到了細化了晶粒的作