关于纯al与镀锌钢板tig熔-钎焊接头的界面结构特征

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1、学兔兔www.xuetutu.com俘搭试验研究纯Al与镀锌钢板TIG熔一钎焊接头的界面结构特征哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室(150001)许志武陈仁华李雪涛许寰宇闫久春摘要采用Al一药芯焊丝，研究了纯Al与镀锌钢板的TIG熔一钎焊工艺，分析了接头的界面结构特征及其性能。研究结果表明，在40～60A的低焊接电流条件下，即可成功实现纯Al与镀锌钢板的TIG熔一钎焊。当焊接电流为40A时，只有在焊缝／Fe母材结合界面存在A1．Fe—si三元金属间化合物，厚度约为2Ixm，靠近Al母材的焊缝金属由—A1树枝晶和网状A1一si共晶组成。当

2、焊接电流增大时，焊缝／Fe母材结合界面金属间化合物中的Fe含量明显增加，可能发生了由Al。Fe：si向AlFe：si的转变，厚度增至约5m，Fe母材表面铺展边沿的焊缝金属中也出现大量长条状金属问化合物，而焊缝金属中心位置至Ai母材之间区域没有金属间化合物。A1／Fe接头的抗拉强度系数接近80％，接头断裂发生在Al母材热影响区位置，没有发生在界面金属问化合物层的情况。关键词：AI／Fe异种金属电弧熔一钎焊接头金属间化合物中图分类号：TG444表面的流动性，从而提高焊接速度，也可降低焊接热0前言输入J。Murakami等人还发现，Si元素的加入可以铝

3、一钢混合结构的轻量化、多综合性能等特点使抑制Fe向Al中扩散的作用，进而减小金属问化合物层其在汽车制造等领域具有广泛的应用前景。然而，由的厚度。于铝与钢的物理化学性能存在巨大的差异，使它们的基于以上研究，文中探索了纯铝与镀锌钢板的TIG焊接性比较差，最显著的特征就是焊接高温容易使接熔一钎焊工艺，填充材料采用Al—Si药芯焊丝，药芯成头中形成脆性的Fe—Al金属问化合物。由此，成本低、分有助于去除待焊表面的氧化物，以增强钎料对母材灵活性好的熔化焊在连接这两种材料时存在较大的困的润湿性，减小焊接电流，结合焊丝中si的作用，达到难。固相连接方法，如摩擦

4、焊、爆炸焊、扩散焊等，连接减少接头中金属间化合物的生成以及焊后变形的目温度低，可以有效控制接头中的金属间化合物层至几的。个微米的水平，从而使其不影响接头的性能。但是由1试验方法和过程于成本高以及接头形式相对单一的问题，使这些方法的应用比较局限¨』。试验所用的母材为镀锌低碳钢板和纯铝板，尺寸追求低成本一直是汽车工业一项重要的任务，因均为200mm×60mm×1mm。所用的焊丝为1192型而学者们一直没有放弃对铝一钢结构熔化焊的研A1一Si12药芯焊丝，焊丝直径为1．6mm，药芯的主要究。。为了解决铝与钢熔化焊中的金属问化合物问成分为氟铝酸钾粉末。焊

5、前采用钢刷打磨母材待焊表题，Marya等人_4提出可在铝与钢两种金属之问加一金面，并采用丙酮进行清洗。采用搭接接头形式，Fe为搭属中间层来减少金属间化合物的生成，但事实证明这接的底板，搭接长度为10mm。TIG焊机型号为Lincoln种方法的焊接效果并不理想。最近，通过严格控制焊一355，采用交流焊接，焊接电流为40～100A，焊接速度为0．4m／min，保护气为氩气，流量为10L／min。焊接的能量输入，如采用脉冲电流或者采用冷金属过渡技术(CMT)[61从而保证镀锌钢板不被熔化来减少化接时电弧偏Al侧约2mm，以避免Fe母材的熔化。焊接结束后

6、，采用光学显微镜(Olympus—PMG3)、扫描电合物的生成取得明显效果。另外，通过采用特殊钎剂子显微镜(S一4300)以及万能拉伸试验机(Instron一或者在焊丝中添加Zn、sn等活性元素以增强钎料在钢5569)分别对接头的微观组织以及拉伸性能进行测试收稿13期：2009～11—12分析182010年第2期学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com