分別采用激光-MIG復(fù)合焊和單MIG焊,實(shí)現(xiàn)了2mm厚的304不銹鋼和6061鋁合金對(duì)接接頭的熔釬焊,對(duì)比了不同焊接熱源對(duì)接頭顯微組織、界面層化合物及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,采用激光-MIG復(fù)合焊可以獲得性能良好的不銹鋼-鋁對(duì)接接頭。激光-MIG復(fù)合焊接頭的界面層化合物為FeAl₂和Fe₄Al₁₃,厚度約為5μm;而單MIG焊接頭的界面層化合物厚度約為3μm,主要為Fe₄Al₁₃。激光-MIG復(fù)合焊接頭的抗拉強(qiáng)度為105MPa,比單MIG焊接頭提高了10.8MPa,達(dá)到鋁合金母材的33.9%。接頭試樣拉伸斷裂均起裂于釬焊界面處,并向余高處擴(kuò)展,且由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。 

【文章來源】：材料導(dǎo)報(bào). 2017,31(12)北大核心

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圖１不銹鋼／鋁合金激光－ＭＩＧ復(fù)合熱源熔釬焊示意圖Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ／ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｆｕｓｉｏｎ－

ｏｎ－ｂｒａｚｉｎｇｗｅｌｄｉｎｇｕｓｉｎｇｌａｓｅｒ－ＭＩＧｈｙｂｒｉｄｈｅａｔｓｏｕｒｃｅ焊后對(duì)接頭取樣進(jìn)行金相觀察、組織及力學(xué)性能分析。采用Ｚｅｉｓｓ－Ａ１Ｍ蔡司顯微鏡觀察焊縫不同區(qū)域的顯微組織；使用ＷＤＷ３１００微機(jī)控制電子萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)測(cè)試帶余高接頭的抗拉強(qiáng)度。采用ＪＳＭ－６４９０ＬＶ掃描電鏡（ＳＥＭ）觀察界面處微觀組織和斷口形貌特征，并通過電鏡內(nèi)置的能譜分析儀（ＥＤＳ）測(cè)試界面層和斷口的微區(qū)成分，分析接頭斷裂特征。２結(jié)果與分析２．１外觀成型圖２為激光－ＭＩＧ復(fù)合熱源和單ＭＩＧ熱源熔釬焊接頭的焊縫正面和截面形貌。從接頭表面成型來看，二者均無明顯的氣孔、裂紋等缺陷，焊接變形較小，焊縫均勻連續(xù)，但激光－ＭＩＧ復(fù)合熱源的焊縫表面過渡較為平滑，飛濺較少。而從截面形貌來看，鋁合金和填充金屬熔化后鋪展在不銹鋼表面，不銹鋼沒有明顯的熔化跡象，為典型的熔釬焊接頭。兩種熱源相比激光－ＭＩＧ復(fù)合熱源熔透性更好，上下表面（除余高部分外）焊縫寬度差異較校圖２（ａ）激光－ＭＩＧ復(fù)合熔釬焊接頭形貌及（ｂ）ＭＩＧ熔釬焊接頭形貌Ｆｉｇ．２（ａ）Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｌａｓｅｒ－ＭＩＧｈｙｂｒｉｄｆｕｓｉｏｎ－ｂｒａｚｉｎｇｗｅｌｄｉｎｇａｎｄ（ｂ）ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆＭＩＧｆｕｓｉｏｎ－ｂｒａｚｉｎｇｗｅｌｄｉｎｇ２．２熔化區(qū)顯微組織不銹鋼－鋁合金異種金屬接頭熔化區(qū)（靠鋁合金側(cè)）與傳統(tǒng)熔釬焊接頭相似，都包含焊縫區(qū)、熱影響區(qū)和鋁合金母材，但兩種焊接熱源焊接獲得的接頭熔化區(qū)的組織形態(tài)明顯不同。激光－ＭＩＧ復(fù)合熱源熔化區(qū)為白亮的α（Ａｌ）中雜

（靠鋁合金側(cè)）與傳統(tǒng)熔釬焊接頭相似，都包含焊縫區(qū)、熱影響區(qū)和鋁合金母材，但兩種焊接熱源焊接獲得的接頭熔化區(qū)的組織形態(tài)明顯不同。激光－ＭＩＧ復(fù)合熱源熔化區(qū)為白亮的α（Ａｌ）中雜亂無章地分布著黑色的金屬間化合物，晶粒較為粗大，如圖３（ａ）所示。單ＭＩＧ熱源熔焊區(qū)為晶粒細(xì)小的短棒狀組織，分布較為均勻，金屬間化合物較少，如圖４（ａ）所示。兩種方法獲得的接頭釬焊界面處都有連續(xù)分布的化合物層，激光－ＭＩＧ復(fù)合熔釬焊接頭界面化合物層厚度要略寬于ＭＩＧ熔釬焊接圖３（ａ）激光－ＭＩＧ復(fù)合熔釬焊接頭熔化區(qū)組織及（ｂ）不銹鋼側(cè)界面組織Ｆｉｇ．３（ａ）Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｆｕｓｉｏｎｚｏｎｅｏｆｌａｓｅｒ－ＭＩＧｈｙｂｒｉｄｆｕｓｉｏｎ－ｂｒａｚｉｎｇｗｅｌｄｉｎｇｊｏｉｎｔｓａｎｄ（ｂ）ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｎｅａｒｔｈｅｓｉｄｅｏｆｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ·５３不銹鋼／鋁合金異種金屬激光·－ＭＩＧ熔釬焊工藝研究／朱宗濤等

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3037984