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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com俘搭試驗(yàn)研究純Al與鍍鋅鋼板TIG熔一釬焊接頭的界面結(jié)構(gòu)特征哈爾濱工業(yè)大學(xué)現(xiàn)代焊接生產(chǎn)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(150001)許志武陳仁華李雪濤許寰宇閆久春摘要采用Al一藥芯焊絲，研究了純Al與鍍鋅鋼板的TIG熔一釬焊工藝，分析了接頭的界面結(jié)構(gòu)特征及其性能。研究結(jié)果表明，在40～60A的低焊接電流條件下，即可成功實(shí)現(xiàn)純Al與鍍鋅鋼板的TIG熔一釬焊。當(dāng)焊接電流為40A時(shí)，只有在焊縫／Fe母材結(jié)合界面存在A1．Fe—si三元金屬間化合物，厚度約為2Ixm，靠近Al母材的焊縫金屬由—A1樹(shù)枝晶和網(wǎng)狀A(yù)1一si共晶組成。當(dāng)
2、焊接電流增大時(shí)，焊縫／Fe母材結(jié)合界面金屬間化合物中的Fe含量明顯增加，可能發(fā)生了由Al。Fe：si向AlFe：si的轉(zhuǎn)變，厚度增至約5m，F(xiàn)e母材表面鋪展邊沿的焊縫金屬中也出現(xiàn)大量長(zhǎng)條狀金屬問(wèn)化合物，而焊縫金屬中心位置至Ai母材之間區(qū)域沒(méi)有金屬間化合物。A1／Fe接頭的抗拉強(qiáng)度系數(shù)接近80％，接頭斷裂發(fā)生在Al母材熱影響區(qū)位置，沒(méi)有發(fā)生在界面金屬問(wèn)化合物層的情況。關(guān)鍵詞：AI／Fe異種金屬電弧熔一釬焊接頭金屬間化合物中圖分類(lèi)號(hào)：TG444表面的流動(dòng)性，從而提高焊接速度，也可降低焊接熱0前言輸入J。Murakami等人還發(fā)現(xiàn)，Si元素的加入可以鋁
3、一鋼混合結(jié)構(gòu)的輕量化、多綜合性能等特點(diǎn)使抑制Fe向Al中擴(kuò)散的作用，進(jìn)而減小金屬問(wèn)化合物層其在汽車(chē)制造等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，由的厚度。于鋁與鋼的物理化學(xué)性能存在巨大的差異，使它們的基于以上研究，文中探索了純鋁與鍍鋅鋼板的TIG焊接性比較差，最顯著的特征就是焊接高溫容易使接熔一釬焊工藝，填充材料采用Al—Si藥芯焊絲，藥芯成頭中形成脆性的Fe—Al金屬問(wèn)化合物。由此，成本低、分有助于去除待焊表面的氧化物，以增強(qiáng)釬料對(duì)母材靈活性好的熔化焊在連接這兩種材料時(shí)存在較大的困的潤(rùn)濕性，減小焊接電流，結(jié)合焊絲中si的作用，達(dá)到難。固相連接方法，如摩擦
4、焊、爆炸焊、擴(kuò)散焊等，連接減少接頭中金屬間化合物的生成以及焊后變形的目溫度低，可以有效控制接頭中的金屬間化合物層至幾的。個(gè)微米的水平，從而使其不影響接頭的性能。但是由1試驗(yàn)方法和過(guò)程于成本高以及接頭形式相對(duì)單一的問(wèn)題，使這些方法的應(yīng)用比較局限¨』。試驗(yàn)所用的母材為鍍鋅低碳鋼板和純鋁板，尺寸追求低成本一直是汽車(chē)工業(yè)一項(xiàng)重要的任務(wù)，因均為200mm×60mm×1mm。所用的焊絲為1192型而學(xué)者們一直沒(méi)有放棄對(duì)鋁一鋼結(jié)構(gòu)熔化焊的研A1一Si12藥芯焊絲，焊絲直徑為1．6mm，藥芯的主要究。。為了解決鋁與鋼熔化焊中的金屬問(wèn)化合物問(wèn)成分為氟鋁酸鉀粉末。焊
5、前采用鋼刷打磨母材待焊表題，Marya等人_4提出可在鋁與鋼兩種金屬之問(wèn)加一金面，并采用丙酮進(jìn)行清洗。采用搭接接頭形式，F(xiàn)e為搭屬中間層來(lái)減少金屬間化合物的生成，但事實(shí)證明這接的底板，搭接長(zhǎng)度為10mm。TIG焊機(jī)型號(hào)為L(zhǎng)incoln種方法的焊接效果并不理想。最近，通過(guò)嚴(yán)格控制焊一355，采用交流焊接，焊接電流為40～100A，焊接速度為0．4m／min，保護(hù)氣為氬氣，流量為10L／min。焊接的能量輸入，如采用脈沖電流或者采用冷金屬過(guò)渡技術(shù)(CMT)[61從而保證鍍鋅鋼板不被熔化來(lái)減少化接時(shí)電弧偏Al側(cè)約2mm，以避免Fe母材的熔化。焊接結(jié)束后
6、，采用光學(xué)顯微鏡(Olympus—PMG3)、掃描電合物的生成取得明顯效果。另外，通過(guò)采用特殊釬劑子顯微鏡(S一4300)以及萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)(Instron一或者在焊絲中添加Zn、sn等活性元素以增強(qiáng)釬料在鋼5569)分別對(duì)接頭的微觀組織以及拉伸性能進(jìn)行測(cè)試收稿13期：2009～11—12分析182010年第2期學(xué)兔兔www.xuetutu.com學(xué)兔兔www.xuetutu.com學(xué)兔兔www.xuetutu.com
