目前,鋼-鋁混合車身是汽車制造領域最為重要的發(fā)展方向之一,故近年來,鋼和鋁間的連接技術已成為異種金屬連接領域的研究熱點。因上述兩種材料在物理及化學性質上存在著明顯的差異,并且易形成脆性金屬間化合物,采用傳統(tǒng)的焊接方法很難實現(xiàn)兩者的優(yōu)質連接。激光焊接因具有焊接熱輸入小、熱影響區(qū)窄、焊接效率高等優(yōu)點,為鋼-鋁異種材料的優(yōu)質連接提供了新的探索方向。據此,本文采用高功率光纖激光器對雙相鋼DP980和A6061鋁合金進行搭接焊（鋼上鋁下）,研究了焊縫和界面的顯微組織及接頭的力學性能變化規(guī)律;并采用預置不同厚度（0.10mm、0.20mm、0.30mm）的鎳箔和銅箔進行合金化,研究了鎳和銅含量對鋼/鋁異種激光搭接焊焊接接頭組織和性能的影響,為鋼/鋁異種金屬激光搭接焊接接頭強韌化提供理論基礎和基礎數(shù)據。主要研究內容及結論如下:（1）DP980/A6061異種激光搭接焊接頭相變過程及力學性能:激光焊接過程中鋁上浮進入鋼側熔池,擴大了δ相區(qū),焊縫析出大量的δ鐵素體,導致焊縫縱向硬度分布不均（255～300HV）;界面處形成由Fe2Al5和FeAl3構成的脆性金屬間化合物層,峰值厚度為25μm,顯微硬度高... 

【文章來源】：蘇州大學江蘇省211工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１鋼－錯混合車身應用（Ｃａｄｉｌｌａｃ?ＣＴ６）［３］??Ｆｉｇ?１．１?Ｃａｄｉｌｌａｃ?ＣＴ６?ｗｈｉｔｅ?ｂｏｄｙ??

環(huán)流在小孔后方凝固形成又深又窄的焊縫［２２１，焊縫深度可到２５ｍｍ及以上。??（ａ）?＆）?Ｌａｓｅｒ?ｂｅａｍｓ??Ｌａｓｅｒ?ｂｅａｍｓ??＼?■?ＫｅｙｈｏｌｅＷ＾??Ｗｅｌｄ?ｐｏｏｌ?ｍ?Ｐ＾ｓｍａ??Ｗｅｌｄ?ｐｏｏｌ?Ｖ?Ｗｅｌｄｉｎｇ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?、?＼?醫(yī)??Ｎ．?Ｉ??？?＼?＼?■?Ｗｅｌｄｉｎｇ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ??￥?ｖ－如熟？??Ｗｅｌｄ?ｓｅａｍ?Ｂａｓｅ?ｍｅｔａｌ?Ｗｅｌｄ?ｓｅａｍ?＾?Ｂａｓｅ?ｍｅｔａｌ??圖１．２焊接原理圖：（ａ）熱傳導焊；（ｂ）深熔焊［２３】??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｌａｓｅｒ?ｗｅｌｄｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，?（ａ）?Ｈｅａｔ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｗｅｌｄｉｎｇ；（ｂ）?Ｄｅｅｐ?ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ?ｗｅｌｄｉｎｇ．??相比于傳統(tǒng)的電阻點焊、電弧焊及氣體保護焊等焊接技術，激光焊接技術具有以下??優(yōu)勢Ｐｄ２６；］：?（１）在保證焊縫成形的條件下，熱輸入可降至最低，熱影響及焊后熱變形�。�??（２）能量密度高、焊接速度快及焊縫深寬比大；（３）熔池存在時間短，焊后冷卻速度快，??焊縫晶粒尺寸��；（４）可焊材料范圍廣，可實現(xiàn)同種或異種材料的連接；（５）激光焊為非??接觸焊，降低施焊過程中空間上的限制。因此激光焊接技術已受到國內外汽車廠商的青??睞，現(xiàn)已被廣泛用于汽車領域。??１．４鋼／鋁激光焊接國內外研究現(xiàn)狀??但是對鋼／招激光焊接而言，界面處的脆性問題仍難以解決。因此，在明確界面處金??屬間化合物的組成的基礎上抑制或減少脆性的Ｆｅ－Ａｌ金屬間化合物的生成具有重要的意??義。目前以激光為熱源，抑制或減少

鋼／招激光深熔焊焊接接頭組織性能研究?第一章緒論??１．４．１激光釬焊??鋼／鋁激光釬焊是一種在焊接過程中使得低熔點的釬料和鋁合金母材發(fā)生熔化鋪展??在未熔化的鋼板表面，液態(tài)釬料和未熔化的鋼板金屬間互相擴散溶解，從而實現(xiàn)二者的??有效連接［２７Ｗ９］的焊接方式。Ｐ．?Ｐｅｙｒｅ［３Ｑ】等人研宄了鍍鋅層對ＤＣ０４和Ａ６０６１鋁合金焊??接接頭的界面顯微組織和力學性能的影響，相同焊接參數(shù)下，無鍍層條件下潤濕角為４０°，??而有鍍層條件下潤濕角僅為２２°?（如圖１．３所示）。由此可見，鍍鋅層有利于提高鋁在鋼??表面的潤濕性；同時還指出鋅可減少界面處Ｆｅ－Ａｌ金屬間化合物的析出，此外其指出軒??劑也具有相同的潤濕作用。焊接接頭在熱影響區(qū)發(fā)生斷裂，焊接接頭的強度可到２３０ＭＰａ，??約是無鍍層條件下（ｌｌＯＭＰａ）的兩倍。??ｓ，ｅｅ，?一，??圖１．３焊接接頭橫截面宏觀：（ａ）無鍍層；（ｂ）有鍍層［３ｎ］??Ｆｉｇ．?１．３?Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ａｌｕｍｉｎｉｕｍ－ｓｔｅｅｌ?ｊｏｉｎｔｓ：?（ａ）?ｎｏｎ－ｇａｌｖａｎｉｚｅｄ；?（ｂ）?ｇａｌａｎｉｚｅｄ．??Ｄｈａｒｍｅｎｄｒａ［３１】等人以Ｚｎ－１５％Ａ１焊絲為釬料，選用雙相鋼ＤＰ６００和Ａ６０６１鋁合金??為研宄對象，通過改變激光功率和送絲速度研宂了界面處金屬間化合物層厚度與焊接接??頭力學性能之間的關系。研究表明，采用鋅基釬料，釬料中的鋅與鋁將優(yōu)先發(fā)生冶金反??應形成Ａｌ－Ｚｎ相，反應剩余的鋁再和鐵發(fā)生冶金反應形成Ｆｅ－Ａｌ脆性相。界面處的金屬??間化合物層厚度可控制在３？２３＠之間；同時當金屬間化合物層厚度為８？１２＾ｍ時，焊??接接頭的強

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本文編號：3625933