钢铝激光胶接焊组织性能试验研究

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1、学校代号：10532学密号：S10131030级：公开湖南大学硕士学位论文N／铝激光胶接焊组织性能试验研究MicrostructureandPropertiesAnalysisofLaserWeldBondingofSteel．aluminumbyDAITingB．S．(CentralSouthForestryandTechnologyUniversity)2006AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineering1nMa

2、terialEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLIUJinshuiProfessorZHOUDianwuMay，2013湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：函哆年乡月卵日学位

3、论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。，2、不保密切。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名嬲导师签名：尹j钢LI毯瞎式日期：c如13,年f月芴日日期：渺从年厂月弓’o日钢／铝激光胶接焊组织性能试验研究摘要随着现代交通运输工具轻量化战略的实施，钢／铝复合

4、结构件发挥了两种材料的性能优势、减轻重量，在汽车、高速列车、船舶等行业有良好应用前景，然而异种金属的优质高效连接是制约钢／铝复合结构件在工程中推广应用的最大技术瓶颈。实现钢／铝连接的方法主要有：粘接、机械连接和焊接。粘接得到连接接头的力学性能有限，机械连接虽得到性能较好的连接接头，但接头的气密性无法保证且接头质量大，焊接是实现钢／铝连接的理想方法，但产生的脆性Fe．Al金属间化合物影响接头性能。为探索实现钢／铝异种金属连接接头缺陷少、气密性好、力学和耐腐蚀性能优良的新的连接方法，本文选取车用镀锌钢与6016铝合金为研究对象，设计有无添加胶层激光

5、搭接焊和耐蚀性试验方案，利用卧式金相显微镜、扫描电镜、x射线衍射、微机控制电子万能试验机等手段，对钢／铝有无添加胶层激光焊的焊缝成形性、接头各区域的金相组织、断口形貌、界面层金属间化合物的形态与成分、腐蚀速度、腐蚀产物形貌与成分以及接头力学性能等进行了系统研究，研究结果期望为钢／铝异种金属结构件激光焊接的推广应用提供重要理论和试验基础。采用单因素实验法，研究了不同激光功率、焊接速度、离焦量等工艺参数对钢／铝激光胶接焊试样正面与横截面焊缝形貌的影响，分析了焊接接头的微观组织、断口形貌和力学性能，发现激光功率为1650W，焊接速度35m／s，离焦量

6、+3．0mm，Ar为保护气体且流量为20L／min的工艺条件下，添加胶层时，焊接试样正面焊缝均匀连续，无气孔、裂纹缺陷；胶层改善了搭接焊中因间隙而产生的热传递受阻现象，与未添加胶层相比，平板试件横截面的间隙减少，熔深值增大，钢／铝连接良好；在激光焊接中添加胶层，焊接接头抗剪强度与平均剪切力分别为41．45Mpa和1．04KN，力学性能并没有因为胶层的添加而减弱，焊缝区的断裂形貌为韧性断裂与准解理断裂的混合形貌。模拟海洋潮湿环境，在激光焊接中添加胶层，在同等腐蚀条件下，发现试样腐蚀方式为电偶腐蚀，腐蚀产物主要为Fe203、FeO(OH)、Fe6(

7、OH)12C03等，与未添加胶层相比，焊接试样腐蚀速度减慢，耐蚀性提高，由于胶层具有电阻、绝缘等特性，抑制阳极和阴极之间的电子交换，减缓电偶腐蚀作用，因此胶层的添加提高了钢／铝焊接试样的耐腐蚀性能。关键词：钢／铝异种金属；激光胶接焊；工艺参数；组织性能；腐蚀性能II硕士学位论文AbstractWiththeimplementationofthestrategyofmodernmeansoftransportationlightweight．Steel／aluminumcompositestructureplaysaperformanceadva

8、ntageintwokindsofmaterials，Toreduceweight．Hasagoodapplicationprospectincari