采用冷金屬過渡焊（CMT）對6061鋁合金和DP590鍍鋅鋼板進行搭接點焊,研究了接頭界面的顯微組織和物相組成,探討了各金屬間化合物的形成機理。結果表明:接頭焊縫成形良好,焊接界面上存在厚度約6μm的金屬間化合物過渡層,鍍鋅鋼板一側的過渡層界面較為平滑,熔化區(qū)一側的界面處則存在大量柱狀晶;過渡層中的鐵、鋁元素含量幾乎不變,靠近鍍鋅鋼板一側的顯微組織為含鋁的α-Fe固溶體,靠近熔化區(qū)一側的為Fe2Al5相,同時熔化區(qū)內(nèi)形成了細針狀Fe Al3相。 

【文章來源】：機械工程材料. 2020,44(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

焊接試樣搭接示意

由圖2可知:6061鋁合金/DP590鍍鋅鋼板CMT接頭焊縫成形較好,焊絲熔化形成的熔滴與小孔周圍的鋁合金熔合在一起,并在鍍鋅鋼板表面鋪展良好,形成了明顯的釬焊界面層;熔核中央存在一個凹陷區(qū)域,由熔融金屬凝固收縮而成,該區(qū)域未出現(xiàn)縮孔等明顯的焊接缺陷,這是由于試驗所用送絲速度較為合理,熱輸入不大,熔融金屬從焊點中心向四周擴散時的流動較慢,中間部分金屬流失較少。2.2 接頭微觀形貌及元素分布

由圖3可知:6061鋁合金/DP590鍍鋅鋼板焊接界面上存在一層均勻的金屬間化合物,厚度在6μm左右;靠近鍍鋅鋼板一側的過渡層界面較為平滑,靠近熔化區(qū)一側的過渡層界面呈鋸齒狀,存在大量垂直于界面生長的柱狀晶,這是因為在焊接過程中,鍍鋅鋼板一側屬于冷端,熔融焊絲和部分熔化的鋁合金與之接觸時產(chǎn)生垂直溫度梯度,有利于柱狀晶的生長;此外,熔化區(qū)一側還存在較多無固定生長方向的細針狀組織。沿圖3(b)白色箭頭方向垂直于6061鋁合金/DP590鍍鋅鋼板界面進行EDS線掃描分析。由圖4可知:從鍍鋅鋼板到鋁合金方向上,鐵元素含量先降低,鋁元素含量先增加,隨后兩者在過渡層區(qū)域的含量幾乎穩(wěn)定不變,推測此處生成了鐵鋁金屬間化合物;進入鋁合金區(qū)后,鐵元素含量繼續(xù)減少,鋁元素含量明顯增加。隨著焊接過程的進行,鍍鋅鋼板和熔融鋁合金發(fā)生了鐵和鋁元素的擴散,兩者相互反應形成金屬間化合物過渡層。根據(jù)元素含量可知,靠近鋼板一側的為Fe-Al金屬間化合物層,而靠近熔化區(qū)一側的為Al-Fe金屬間化合物層。

【參考文獻】：
期刊論文
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