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《q235钢与5052铝合金cmt焊接工艺研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要当前，随着汽车工业对铝及其合金的广泛应用，铝/钢异种金属的连接逐渐成为焊接领域的热点问题。本文针对铝合金和Q235钢异种金属在汽车工业中的轻量化结构制造，采用冷金属过渡（CMT）熔-钎焊方法进行1mm薄板搭接工艺研究，包括焊接速度、送丝速度、气体种类、钎剂对焊缝宏观形貌、接头微观组织和力学性能的影响。实验结果表明，Ar气组中，焊接速度0.45m/min，送丝速度4.5m/min，焊接电压12.5V，焊接电流71A，可获得最大抗拉强度128MPa，此时金属过渡层硬度值为179.4HV，厚度约为5.04μm。CO2气组中，焊接速
2、度0.45m/min，送丝速度5.3m/min，焊接电压12.7V，焊接电流81A，可获得其最大抗拉强度133MPa，此时金属过渡层硬度值为194.6HV，厚度约为5.68μm。当CO2作为保护气体时，其焊缝熔化区主要为少量Mg2Al3和Al，α-Al，且Zn元素没有完全的蒸发烧损，少量存在于铝侧近钎焊界面。其铝侧近钎焊界面处发现了粗大的相组织Fe2Al5。使用CO2气体作为保护气时，可提高焊接接头的抗拉强度和硬度，改善铝接头软化的问题。非镀锌钢Q235与5052铝合金焊接过程中，在标准参数下，钎剂KAlF4+Zn+Sn作用下的
3、钎料铺展性较好，润湿角较小。使用KAlF4+Zn可以抑制Fe-Al金属间化合物的生长，减少硬脆相的含量，提高焊接接头的韧塑性。而采用钎剂KAlF4+K2SiF6后，焊接接头硬度最大可达到211.4HV。当采用钎剂KAlF4+Zn+Sn，通过调整焊接参数对焊接接头进行焊接时，当电流71A，电压12.5V，焊接速度0.3m/min，送丝速度4.5m/min时，焊接接头可获得最大抗拉强度134.77MPa。此时接头硬度也明显高于其他焊接参数下的接头硬度，最大硬度可达454.5HV。通过钎焊区微观组织观察到部分金属间化合物以锯齿状存在于
4、焊缝中，α-Al基体与金属间化合物交错结合在一起，锯齿加交错结合的结构可以提升铝/钢界面结合力，降低了裂纹扩展趋势。关键词：冷金属过渡，异种金属，金属间化合物，钎剂IAbstractCurrently,withthedevelopmentofaluminumanditsalloythatappliedintheautomotiveindustry,theconnectionofheterogeneousmetalofaluminumandsteelhasbecomeahotissueinthefieldofwelding.Int
5、histhesis,basedonthelightweightstructuremanufactureofaluminumalloyandQ235steelinautomotiveindustry,the1mmthinplatewaslapjointedwithcoldmetaltransfer（CMT）fusion-brazingmethod.Theinfluencesofweldingspeed,wirefeedingspeed,gastypeandfluxonthemacroscopicmorphology,microst
6、ructureandmechanicalpropertyofjointswereinvestigated.Experimentalresultsshowedthat,undertheAratmosphere,thebestjointofAl/Fecanbeobtainedwithaweldinginputoftheweldingspeed0.45m/min,thewirefeedingspeed4.5m/min,theweldingvoltage12.5V,aswellastheweldingcurrent71A,respect
7、ively.Theperformanceofthejointachieveditsmaximumtensilestrengthof128MPa,withthehardnessofthemetaltransitionlayerwas179.4HVandthediffusionlayerthicknesswasabout5.04μm.UndertheCO2atmosphere,thebestjointofAl/Fecanbeobtainedwithaweldinginputoftheweldingspeed0.45m/min,the
8、wirefeedingspeed5.3m/min,theweldingvoltage12.7V,aswellastheweldingcurrent81A,respectively.Theperformanceofthejointachieveditsmaximu
