資源描述:
《純鋁與鍍鋅鋼板MIG熔-釬焊工藝研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第33卷第4期航空材料學(xué)報Vo1.33,No.42013年8月JOURNALOFAERONAUTICALMATERIALSAugust2013純鋁與鍍鋅鋼板MIG熔一釬焊工藝研究國旭明,汪建梅,徐榮正(沈陽航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,沈陽110136)摘要:采用A1一Mg,A1一Si兩種填充焊絲,研究了純鋁與鍍鋅鋼板異種金屬材料的MIG熔一釬焊工藝,分析了焊接接頭的界面結(jié)構(gòu)特征及其力學(xué)性能。研究結(jié)果表明:在合適的焊接參數(shù)下,選用兩種填充焊絲可以實現(xiàn)純鋁板(1060)與鍍鋅鋼板的MIG熔一釬焊。與添加A1一Mg焊絲相比,填充Al—si焊絲,界面反應(yīng)層由0一AlFe,11·Al
2、Fe:和A1FeSi相組成,且反應(yīng)層較薄,焊縫中加入si元素有效地抑制了金屬間化合物層的生長,此時所獲得的拉剪強度較大,接近純鋁板(1060)的抗拉強度,接頭斷裂發(fā)生在焊縫位置。關(guān)鍵詞:鋁/鋼異種金屬;MIG熔.釬焊;金屬間化合物;微觀組織;拉剪強度doi:10.3969/j.issn.1005—5053.2013.4.006中圖分類號:TG453.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1005—5053(2013)04—0032~5鋁/鋼異種金屬連接的復(fù)合結(jié)構(gòu)充分利用了鋁頭組織和性能的影響,發(fā)現(xiàn)Si可以有效地抑制金屬和鋼兩種金屬材料的固有優(yōu)勢,其輕量化、多功能間化合物層(IMP)的形成。
3、性等特點在航空航天、汽車制造等領(lǐng)域具有廣泛基于以上的研究,本工作探索了純鋁與鍍鋅低應(yīng)用前景’。目前,鋁與鋼的焊接工藝方法主要碳鋼板的MIG熔.釬焊工藝,焊絲采用5183型的A1.包括固相焊、釬焊和熔化焊三類,對于釬焊和摩擦5Mg和4043型的A1—5Si兩種焊絲,選擇合理的焊接焊等連接方法來說,盡管可以得到優(yōu)質(zhì)的焊接接工藝參數(shù),實現(xiàn)了兩種材料的熔一釬焊,對所得焊接頭,但對工件形狀和尺寸有較高要求,限制了其接接頭的組織和力學(xué)性能進行了分析,并對比了Mg,頭的形狀和應(yīng)用范圍。由于鋁與鋼的物理、化學(xué)Si元素對焊接接頭的組織和性能的影響。性能存在很大的差異,導(dǎo)致在熔化焊時得到的焊接接頭
4、組織不均勻,有較大的殘余應(yīng)力存在,容易1實驗材料及方法萌生裂紋,而且焊縫中易生成大量硬而脆的A1.Fe金屬間化合物3。實驗選用鍍鋅鋼板和純鋁板(1060),尺寸分別為了解決鋁/鋼熔化焊界面易產(chǎn)生金屬間化合為100mm×60mm×2mm和100mm×50mm×3mm。物問題,國內(nèi)的李亞江等提出在鋼一側(cè)鍍zn,Ag5183和4043焊絲的化學(xué)成分見表1,焊絲直徑為等過渡層可以控制中間脆性金屬間化合物的形成;1.2mm。焊接接頭采用搭接方式,鋼板下、鋁板上,雷振等提出大光斑激光.電弧復(fù)合熱源焊接方法搭接長度為15ram。焊前用鋼刷和砂紙將鋁板表面以及石常亮等采用的冷金屬過渡技術(shù)(CM
5、T),通的氧化膜、油污清理干凈,然后用丙酮擦拭鋁板、鋼過嚴(yán)格控制焊接的能量輸入來減少金屬間化合物的板表面。焊接設(shè)備采用Qunito403MIG焊機的電弧生成;J6come等研究了釬料中Si,Mn的加入對接釬焊模式,焊接電流為90A,焊接電壓為19V。表1焊絲的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)Table1Chemicalcompositionoftheweldingwire(massfraction/%)焊接后,用線切割沿接頭橫斷面切取15mm×收稿日期:2012—09—14;修訂日期:2012—10-2315mm的金相試樣,經(jīng)研磨和拋光,采用配比為1mL作者簡介:國旭明(1965一),
6、男,博士,教授,主要從事焊接HF+1.5mLHC1+2.5mLHNO3+95mLH2O混合酸冶金及特種焊接材料研究,(Email)guoxuming@sau.edu.cn。進行腐蝕。用OLYMPUSGX71金相顯微鏡、KYKY—第4期純鋁與鍍鋅鋼板MIG熔一釬焊工藝研究35body[J].WeldingintheWorld,2000,44(4):23—27.表3接頭的拉剪強度[3]劉中青,劉凱.異種金屬焊接技術(shù)指南[M].北京:機Table3Shearstrengthoftheweldingjoint械工業(yè)出版社,1997.FillerwireShearstrength/MPa
7、[4]李亞江,王娟,劉強.有色金屬焊接及應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.[5]雷振,秦國梁,林尚揚.鋁/鋼異種金屬Nd:YAG激光一MIG復(fù)合熱源熔一釬焊接工藝[J].焊接,2006(6):35厚都會影響焊接接頭的性能,其厚度在1.5~4lxm范—37.圍為最佳,此時焊接接頭中的Al和Fe原子擴散比(LEIZ,QINGL,LINSY,eta1.Fusion—brazingweldingfordissimilarmetalsbetweenaluminumandsteelbyNd:較