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《谈钢异种金属激光对接焊接头质量的影响pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、学兔兔www.xuetutu.com第50卷第l4期机械工程学报vol_5ONO.142014年7月JOURNAL0FMECHANICALENGINEERINGJu1.2Ol4DoI:10.3901/JME.2014.14.143铜箔中间层对铝/N异种金属激光对接焊接头质量的影响木杨旭东石岩刘佳(长春理工大学机电工程学院长春130022)摘要:采用添加铜箔中间层方式对08A1钢与5083铝合金进行激光对接焊试验,试验过程中将光斑偏向钢一侧。以焊缝成形质量为标准,获得了最优的焊接工艺参数组合。采用金相显微镜和扫描电镜分析铜箔中间层对界面处熔合情况、
2、元素分布及焊缝各区域微观组织结构的影响。研究结果表明,当光束偏移距离为0.4rain,离焦量为0II1I/1,激光功率为2kW,焊接速度为10mm/s,保护气He流量为15L/min时焊缝表面连续、平整,无飞溅、夹杂和咬边等缺陷,背部熔透均匀,焊缝成形质量最佳。添加的铜箔中间层形成铝和钢之间的过渡桥梁,使对接面处铝/钢物理性质过渡平缓,有效降低了界面处液态金属的温度梯度和热传递速度,液态熔池的高温停留时间延长使得下部金属获得更多的有效热量,熔化量显著增加。焊缝截面形状从T形转变为两头宽中间窄的近似X形,界面处熔合线呈现不规则的弯曲状,铝/钢相互咬
3、合,连接紧密。铜箔中间层抑制了Al元素向钢侧焊缝的扩散,铁索体晶粒内第二相粒子明显减少。铝/铜/钢接头断裂形式为解理断裂和准解理断裂相混合,界面处生成Y(Fe,Cu)4A1l3、(Fe,Cu)2A15和CuA12脆性相,是限制接头强度提升的主要原因。关键词:激光焊;铝/钢;铜箔;脆性相中图分类号:TG401EffectofCuFoilonLaserButtWeldingQualityofAluminum/Stee1.DissimilarMetalsJointYANGXudongSHIYanLIUJia(SchoolofElectromechani
4、calEngineering,ChangchunUniversityofScienceandTechnology,Changchun130022)Abstract:LaserbuttweldingiSheldon08A1steelto5083aluminumalloywithCufoilinterlayer.Laserspotisshiftedtothesideofsteelduringthetest.Optimalprocessparametersaredeterminedbyanalysisandcontrastoftheweldingfor
5、mation.TheinfluenceofCuelementsoninterfacefusion,elementsdistributionandmicrostructureofweldzoneareanalysisedbyusingopticalmicroscopeandscanningelectronmicroscope.Theresultsshowthatweldingqualityisbestwhilethebeamoffsetdistanceis0.4nllTl,defocusingamountis0mm,laserpoweris2kW,
6、weldingspeedis10mm/s,flowofHegasis15L/min.Thecopperfoilinterlayerformsabridgebetweenaluminumandsteel,whichmakesthetransitionofthephysicalpropertiesofaluminum/steelmoresmoothandeffectivelyreducedthetemperaturegradientandheattransferrateattheinterfaceoftheliquidmetal,whilethere
7、sidencetimeofhightemperatureofthemoltenpoolisextended,SOthatthelowermetalobtainsmoreeffectiveheatandthemeltingincreasedsignificantly.Thesectionshapeofweldchangesfrom⋯T’toapproximate⋯X’.Theinterfacefusionlineisirregularlycurved.aluminumandsteelmeshedandconnectclosely.TheCUfoil
8、inhibitsthediffusionofaltothesideofsteel,andthesecondphaseparticlesw
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