【摘 要】
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本文针对汽车工业中铝合金和镀锌钢板的轻量化结构制造,对铝合金与镀锌钢薄板搭接件进行了异种材料冷金属过渡（CMT）钎焊,研究了工艺参数对焊缝表面成形、接头组织结构及力学性
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本文针对汽车工业中铝合金和镀锌钢板的轻量化结构制造,对铝合金与镀锌钢薄板搭接件进行了异种材料冷金属过渡（CMT）钎焊,研究了工艺参数对焊缝表面成形、接头组织结构及力学性能的影响。1mm厚锻铝6061和镀锌钢板异种材料的CMT焊接性试验结果表明,接头为典型的搭接接头形貌,焊接接头被分成熔化区、中间界面区、过渡界面区和富锌区。熔化区是由α-Al和Al-Si共晶相组成;中心界面区化合物层的厚度大约为78μm,反应层为致密的FeAl3金属间化合物;过渡界面区反应层的厚度为45μm,在靠近熔化区的一侧有少量的白亮相,其成分为铝锌α固溶体,在靠近钢一侧致密的灰色相为FeAl3金属间化合物;富锌区是由铝锌α相固溶体和铝锌共析相及铝锌共晶体组成。分析了各种焊接规范参数对1mm厚纯铝1060和镀锌钢的CMT焊接接头外观和微观组织的影响,进行了相应试件的力学性能测试。试验结果表明:焊接热输入量越大,反应层厚度越大;随着焊接热输入量的增加,中间反应层的组织成分也由Fe2Al5变为FeAl2和FeAl3金属间化合物。结果表明,本实验得到的最佳焊接规范为焊枪对中、送丝速度3.9m/min、焊接速度13.9mm/s、焊接电流66A、焊接电压11.8V,此时可以得到焊缝外观均匀、成形好的搭接接头,其拉剪强度为82.6 MPa。通过研究钢板上不同锌层厚度对焊接接头的影响发现,在整个焊接过程中,锌很好的起到了促进熔化的铝在钢板表面润湿铺展的作用,在一定范围内锌层越厚对铝和钢的焊接越有利。当镀锌层较薄时,需要增大焊接热输入量,以提高液态铝在钢板表面的润湿。
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