铝/钢异种金属焊接过程中金属间化合物演化过程的相场研究

1

作者 唐紫聪 李敏 +1 位作者 杨洪刚 陈云霞 《热加工工艺》 北大核心 2025年第5期117-120,126,共5页

采用双椭球热源模型结合相场模型,模拟铝/钢异种金属焊接过程中的温度场以及金属间化合物(IMC)的生长行为,IMCs由Fe_(2)Al_(5)和FeAl_(3)组成,且Fe_(2)Al_(5)占据了IMC层的主要部分。结果表明:Fe_(2)Al_(5)首先形成,然后少量Fe原子与Al... 采用双椭球热源模型结合相场模型,模拟铝/钢异种金属焊接过程中的温度场以及金属间化合物(IMC)的生长行为,IMCs由Fe_(2)Al_(5)和FeAl_(3)组成,且Fe_(2)Al_(5)占据了IMC层的主要部分。结果表明:Fe_(2)Al_(5)首先形成,然后少量Fe原子与Al原子结合生成FeAl_(3)。Fe_(2)Al_(5)的枝晶之间由于溶质的大量聚集形成溶质偏析,导致焊接接头的力学性能降低。Fe_(2)Al_(5)的枝晶臂间距和厚度随焊接电流的减小而减小,这可以有效地改善铝/钢焊接接头的力学性能。 展开更多

关键词 相场法 铝/钢异种金属 金属间化合物 溶质偏析

在线阅读 下载PDF 职称材料

铝/钢异种金属旋转摩擦焊接技术研究进展

2

作者 王浩 董彬 秦国梁 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第10期77-87,共11页

铝/钢异种金属结构以其质量轻、设计柔性大的特点在航空航天领域尤其是大推力液体运载火箭输送管路中有着重要应用。相比于熔焊、钎焊等其他焊接方法,旋转摩擦焊可以实现铝/钢异种金属高质、高强、高可靠连接。本文基于对铝/钢异种金属... 铝/钢异种金属结构以其质量轻、设计柔性大的特点在航空航天领域尤其是大推力液体运载火箭输送管路中有着重要应用。相比于熔焊、钎焊等其他焊接方法,旋转摩擦焊可以实现铝/钢异种金属高质、高强、高可靠连接。本文基于对铝/钢异种金属焊接性分析,从工艺参数优化、界面显微组织分析、界面不均匀性调控和添加中间层金属冶金调控等方面综述了铝/钢异种金属旋转摩擦焊接技术研究进展,并对铝/钢异种金属旋转摩擦焊接技术发展趋势及亟须解决的科学问题进行了总结。 展开更多

关键词 铝/钢异种金属 旋转摩擦焊 金属间化合物 界面调控 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

铝/钢异种金属搅拌摩擦焊性能改善方法及其研究现状

3

作者 高嵩 吴程浩 +4 位作者 石磊 刘涛 景元坤 尹启朋 郭宁 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第10期53-65,共13页

铝合金与钢的复合结构具有质量轻、强度高、成本低等特点,广泛应用于航空航天、船舶重工、汽车制造等领域。搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)作为一种新型固相连接技术,具有高效、节能、环保等优势,但利用传统搅拌摩擦焊获得的铝... 铝合金与钢的复合结构具有质量轻、强度高、成本低等特点,广泛应用于航空航天、船舶重工、汽车制造等领域。搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)作为一种新型固相连接技术,具有高效、节能、环保等优势,但利用传统搅拌摩擦焊获得的铝/钢异种接头仍然存在诸多缺陷。基于铝/钢异种金属搅拌摩擦焊的优化,本文对目前已经在铝/钢搅拌摩擦焊方面取得成果的辅助方式进行总结归纳,将其划分为机械结构式辅助FSW、中间过渡层辅助FSW、温度控制型外源辅助FSW和超声振动辅助FSW,并在此基础上进一步展望了铝/钢异种金属搅拌摩擦焊优化方法的发展方向。 展开更多

关键词 铝/钢异种金属 搅拌摩擦焊(FSW) 优化 机械结构 过渡层 温度控制 超声振动

在线阅读 下载PDF 职称材料

板料组合方式对铝/钢异种金属板自冲铆接头性能的影响 被引量：10

4

作者 吕枫 邓将华 +1 位作者 陈如明 范治松 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期134-141,共8页

采用数值模拟与试验研究相结合的方法,研究了在铝/钢异种金属板自冲铆接中不同的板料组合方式下材料受力及变形情况,并通过拉伸-剪切试验测试了铆接接头性能。研究结果表明:数值模拟中铆钉腿尾部及与之相接触的下板区域应力应变较大,更... 采用数值模拟与试验研究相结合的方法,研究了在铝/钢异种金属板自冲铆接中不同的板料组合方式下材料受力及变形情况,并通过拉伸-剪切试验测试了铆接接头性能。研究结果表明:数值模拟中铆钉腿尾部及与之相接触的下板区域应力应变较大,更容易发生失效;在板料放置顺序上,厚板应作为下连接板以获得较佳的结构特征参数,数值模拟与工艺试验的成形接头结构特征参数基本一致;采用接头特征参数评价自冲铆接性能是可行的,接头自锁强度与自锁量和底部剩余厚度成正相关,接头自锁量和底部剩余厚度越大,其自锁强度越高;在足够高的自锁强度下,适当增大板料厚度可提升成形接头的拉剪性能。 展开更多

关键词 自冲铆接 铝/钢异种金属板 板料组合方式 数值模拟 拉剪性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

铝/钢异种金属电弧辅助激光熔钎焊工艺 被引量：5

5

作者 黄健康 于永龙 +1 位作者 何旌 余淑荣 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第5期46-49,共4页

进行了铝/钢异种金属的电弧辅助激光熔钎焊试验,分析了激光功率、电弧电流、焊接速度、热源中心间距对金属间化合物层厚度和接头抗拉强度的影响,优化了焊接工艺参数。结果表明：在其他焊接参数不变的情况下,随着激光功率、电弧电流的增... 进行了铝/钢异种金属的电弧辅助激光熔钎焊试验,分析了激光功率、电弧电流、焊接速度、热源中心间距对金属间化合物层厚度和接头抗拉强度的影响,优化了焊接工艺参数。结果表明：在其他焊接参数不变的情况下,随着激光功率、电弧电流的增大,焊接速度、热源中心间距的减小,金属间化合物层厚度随之增加。电弧辅助激光熔钎焊的优化工艺参数为激光功率1.2 k W、电弧电流15 A、焊接速度10 mm/s,热源中心间距15 mm。在该焊接参数下,可以获得性能良好的焊接接头,其抗拉强度达到163 MPa,金属间化合物厚度小于10μm。 展开更多

关键词 电弧辅助激光 铝/钢异种金属 焊接参数 抗拉强度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于BC-MIG焊的铝/钢异种金属增材制造工艺 被引量：19

6

作者 苗玉刚 曾阳 +2 位作者 王腾 吴斌涛 封小松 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期5-8,113,共4页

以2 mm厚Q235镀锌钢板为基板,直径1.2 mm的4043铝合金焊丝为增材材料,利用BC-MIG焊工艺进行增材试验,得到了成形美观,性能优良的T型材结构.采用金相显微镜、显微硬度仪、万能拉伸试验机对接头的组织形貌、硬度分布、剪切性能进行研究,... 以2 mm厚Q235镀锌钢板为基板,直径1.2 mm的4043铝合金焊丝为增材材料,利用BC-MIG焊工艺进行增材试验,得到了成形美观,性能优良的T型材结构.采用金相显微镜、显微硬度仪、万能拉伸试验机对接头的组织形貌、硬度分布、剪切性能进行研究,获得了沉积层的组织和力学性能的变化规律.结果表明,沉积层最底部靠铝一侧和靠钢一侧分别形成细长针状和带状Fe/Al化合物,沉积层中部由向上生长的树枝晶组成,而在沉积层顶部的组织没有定向生长的趋势.剪切试验表明,铝/钢异种金属T型材最大可承受2 108 N的剪切力,剪切角达到13.5°时,受力一侧堆焊层根部发生断裂,堆焊层上无明显裂纹. 展开更多

关键词 增材制造 铝/钢异种金属 BC-MIG焊 微观组织

在线阅读 下载PDF 职称材料

添加不同合金粉末激光熔钎焊铝/钢异种金属接头的组织与性能 被引量：6

7

作者 李妍 刘宁 +1 位作者 黄健康 樊丁 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期30-35,41,共7页

预涂分别富含硅、镁、锰、硼、锌元素的五种合金粉后,对不等厚5A06铝合金板和ST04Z镀锌钢板进行了激光熔钎对接焊,研究了焊接接头的显微组织、拉伸性能和耐腐蚀性能。结果表明:接头界面处形成了金属间化合物层,近镀锌钢侧形成的金属间... 预涂分别富含硅、镁、锰、硼、锌元素的五种合金粉后,对不等厚5A06铝合金板和ST04Z镀锌钢板进行了激光熔钎对接焊,研究了焊接接头的显微组织、拉伸性能和耐腐蚀性能。结果表明:接头界面处形成了金属间化合物层,近镀锌钢侧形成的金属间化合物主要为Fe_2Al_5,近铝合金侧形成的主要为FeAl_3,预涂富含硼的合金粉得到的金属间化合物层最厚;接头均在焊缝处发生以韧性断裂为主,脆性断裂为辅的混合断裂,预涂富含硅的合金粉得到的接头的抗拉强度最大;预涂富含锰的合金粉焊接后,接头的耐腐蚀性能最好,预涂富含镁、硅、锌的合金粉焊接后,耐腐蚀性能依次降低,腐蚀易发生在金属间化合物层与铝合金界面处。 展开更多

关键词 铝/钢异种金属接头 激光熔钎焊 合金粉 力学性能 显微组织

在线阅读 下载PDF 职称材料

铝/钢异种金属搅拌摩擦焊接头数值模拟 被引量：3

8

作者 莫淑娴 朱浩 +2 位作者 马泽铭 张二龙 王军 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期13-18,共6页

利用ANSYS有限元软件,建立铝/钢异种金属搅拌摩擦焊(FSW)双热源三维有限元模型,研究转速、焊速及偏移量对铝/钢异种金属FSW接头温度场及残余应力场的影响规律。结果表明:铝/钢异种金属FSW接头温度场呈明显不对称分布,钢侧温度明显高于铝... 利用ANSYS有限元软件,建立铝/钢异种金属搅拌摩擦焊(FSW)双热源三维有限元模型,研究转速、焊速及偏移量对铝/钢异种金属FSW接头温度场及残余应力场的影响规律。结果表明:铝/钢异种金属FSW接头温度场呈明显不对称分布,钢侧温度明显高于铝侧,峰值温度出现在焊核区(WNZ)偏钢侧约4 mm处,约为512℃;垂直焊缝方向的纵向残余应力σ_x也呈明显不对称分布,σ_x峰值拉应力位于WNZ偏钢侧,达305 MPa,远离WNZσ_x迅速降低,并在轴肩边缘处拉应力转为压应力;随转速增大,峰值温度升高,σ_x峰值增大;随焊速增大,峰值温度和σ_x略升高;随偏移量增加,峰值温度略增大,σ_x略减小;与焊速和偏移量相比,转速对铝/钢异种金属FSW接头温度场及残余应力场影响较大。有限元计算的残余应力场与实测值基本吻合。 展开更多

关键词 铝/钢异种金属 搅拌摩擦焊 温度场 残余应力场 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

搭接方式对铝/钢异种金属激光焊接接头组织性能的影响 被引量：4

9

作者 韩靖 《热加工工艺》 北大核心 2020年第19期52-56,61,共6页

采用激光深熔焊对2 mm厚的AA6061-T4铝合金和1.5 mm厚的Q235镀锌钢异种金属进行焊接,主要针对铝上钢下和铝下钢上两种搭接方式进行比较研究。从接头截面形貌、组织表征、相分析、拉伸剪切性能等方面对两种搭接方式得到的铝/钢接头进行... 采用激光深熔焊对2 mm厚的AA6061-T4铝合金和1.5 mm厚的Q235镀锌钢异种金属进行焊接,主要针对铝上钢下和铝下钢上两种搭接方式进行比较研究。从接头截面形貌、组织表征、相分析、拉伸剪切性能等方面对两种搭接方式得到的铝/钢接头进行了比较。结果表明:铝上钢下接头的深宽比小于1,铝下钢上接头的深宽比大于1。接头中有氢气孔、锌蒸气孔及工艺型气孔等缺陷的生成。铝上钢下接头的整个焊缝金属由铁铝金属间化合物组成,该接头的平均抗剪强度为74.2 N/mm。铝下钢上接头仅在焊缝金属和铝基体之间形成一层金属间化合物,该接头的平均抗剪强度为163.4 N/mm。 展开更多

关键词 铝/钢异种金属 激光深熔焊接 金属间化合物 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

几种铝钢异种金属熔钎焊工艺的对比与分析 被引量：12

10

作者 石玗 何翠翠 +2 位作者 黄健康 曹睿 余淑荣 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1-4,113,共5页

采用脉冲旁路耦合电弧MIG焊、CMT及激光焊方法实现铝/镀锌钢板搭接焊,对焊缝界面微观组织、形貌及元素成分进行了观察分析,并测试了其力学性能.结果表明,三种焊接方法均可以实现铝/镀锌钢板异种金属的优质连接,获得成形良好的焊缝,搭接... 采用脉冲旁路耦合电弧MIG焊、CMT及激光焊方法实现铝/镀锌钢板搭接焊,对焊缝界面微观组织、形貌及元素成分进行了观察分析,并测试了其力学性能.结果表明,三种焊接方法均可以实现铝/镀锌钢板异种金属的优质连接,获得成形良好的焊缝,搭接接头的抗拉剪强度均可以达到铝合金母材的80%以上,拉伸试样断裂在焊缝铝合金母材热影响区.当母材热输入及工艺合适时,三种方法下搭接接头界面处均形成一主要成分为Fe2Al5和FeAl3,平均厚度约为8μm的金属间化合物,而且控制金属间化合物的生成是获得铝/钢焊接优质接头的关键. 展开更多

关键词 铝/钢异种金属焊接 熔钎焊 显微组织 金属间化合物

在线阅读 下载PDF 职称材料

预镀层不锈钢/铝异种金属高频感应钎焊接头界面及力学性能分析 被引量：4

11

作者 吕世雄 杨旭东 +4 位作者 万龙 黄永宪 龙彩云 梁新宇 冯吉才 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期22-26,32,共6页

文中通过热浸镀一层纯铝到不锈钢表面,再对0Cr18Ni9不锈钢和LF21铝合金采用高频感应钎焊.当热浸镀时间从10 s增加到50 s时,镀层厚度从7μm增加到20μm,反应层由Fe Al3向Fe2Al5发生转变.在热浸镀温度为750℃,浸镀时间为10 s时,镀层成型最... 文中通过热浸镀一层纯铝到不锈钢表面,再对0Cr18Ni9不锈钢和LF21铝合金采用高频感应钎焊.当热浸镀时间从10 s增加到50 s时,镀层厚度从7μm增加到20μm,反应层由Fe Al3向Fe2Al5发生转变.在热浸镀温度为750℃,浸镀时间为10 s时,镀层成型最好,高频感应电流为270 A,加热时间30 s时,抗拉强度达到167.12MPa,比不浸镀的接头强度高63.8%.主要是因为镀层限制钢中的Fe原子和Al-Si钎料中的Al,Si原子的相互扩散,在热浸镀不锈钢与铝合金反应中使Fe_2Al_5转化为Fe(Al,Si)_2固溶体而未形成5-Al_8Fe_2Si化合物,降低了界面上硬脆化合物的含量,力学性能随之提高. 展开更多

关键词 铝/钢异种金属 高频感应钎焊 界面反应层 抗拉强度

在线阅读 下载PDF 职称材料

转速对铝/钢搅拌—涡流复合摩擦搭接焊接头微观组织和力学性能的影响

12

作者 罗璟玥 李晓博 +4 位作者 刘小超 石磊 申志康 裴宪军 倪中华 《焊接学报》 北大核心 2025年第2期127-135,共9页

为了避免焊具磨损,采用搅拌—涡流复合摩擦焊技术对5083铝合金和304不锈钢进行搭接焊研究,探究了焊具转速对接头宏观形貌、微观组织和力学性能的影响,建立了铝/钢界面微观组织与接头宏观拉伸剪切性能的映射关系.结果表明,固定焊接速度为... 为了避免焊具磨损,采用搅拌—涡流复合摩擦焊技术对5083铝合金和304不锈钢进行搭接焊研究,探究了焊具转速对接头宏观形貌、微观组织和力学性能的影响,建立了铝/钢界面微观组织与接头宏观拉伸剪切性能的映射关系.结果表明,固定焊接速度为15 mm/min时,在中低转速(200~400 r/min)焊缝表面成形良好,在高转速(600 r/min)焊缝表面出现点状缺陷.不同转速下,铝/钢搭接界面均平整且紧密结合,无钩状缺陷形成;铝/钢界面通过金属间化合物和扩散层实现冶金结合,钢侧元素可越过金属间化合物层在铝侧继续扩散.在200 r/min的转速下,界面形成纳米级金属间化合物层,接头拉伸剪切极限线载荷最高,达479.5 N/mm;随着转速升高到400 r/min,界面金属间化合物层增厚,约为1.2~1.3μm,导致接头拉伸剪切极限线载荷降低,为332.8 N/mm;当转速继续升高至600 r/min时,铝/钢界面中间层厚度基本保持不变,接头拉伸剪切极限线载荷重新提升至411.4 N/mm,推测是因中间层金属间化合物部分非晶化所致. 展开更多

关键词 搅拌摩擦搭接 铝/钢异种金属 旋涡式材料流动 金属间化合物 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

脉冲磁场频率对铝/钢CMT熔钎焊接头组织及性能的影响

13

作者 石晓辉 浦娟 +2 位作者 许祥平 龙飞 饶嘉威 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期119-128,共10页

目的研究不同脉冲磁场频率对铝/钢焊接接头结合质量的影响,实现铝/钢异种金属的高效焊接。方法采用脉冲磁场辅助CMT熔钎焊方法,对6061铝合金试板和Q235B钢板进行对接焊,通过光学显微镜、扫描电子显微镜和万能力学试验机等设备对铝/钢接... 目的研究不同脉冲磁场频率对铝/钢焊接接头结合质量的影响,实现铝/钢异种金属的高效焊接。方法采用脉冲磁场辅助CMT熔钎焊方法,对6061铝合金试板和Q235B钢板进行对接焊,通过光学显微镜、扫描电子显微镜和万能力学试验机等设备对铝/钢接头微观组织、力学性能和耐腐蚀性能进行分析。结果添加脉冲磁场后没有改变焊接接头的组织构成,焊缝主要由Al-Si共晶组织和α-Al固溶体构成。铝/钢界面层由θ-Fe2(Al,Si)5和τ5-Al7.2Fe1.8Si组成。随着脉冲磁场频率的增加,焊缝组织晶粒尺寸发生细化,当脉冲磁场频率为20 Hz时,Al-Si共晶组织尺寸最小。此时,接头的平均抗拉强度最大,为193.5 MPa。脉冲磁场频率大小对铝/钢接头耐腐蚀性能有一定影响。随着脉冲磁场频率的增加,接头的耐腐蚀性先升高后降低。当磁场频率为20 Hz时,铝/钢接头耐腐蚀性能最好。其实质是脉冲磁场频率影响界面层的IMC厚度,最终抑制了接头的电偶腐蚀。结论脉冲磁场频率大小可以影响铝/钢界面IMC层的厚度,添加合适的磁场频率可以进一步提高铝/钢界面的结合质量,接头的抗拉强度和耐腐蚀性均能得到提高。 展开更多

关键词 CMT熔钎焊 脉冲磁场 铝/钢异种金属 微观组织 腐蚀性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

6061铝合金/DP600钢CMT熔钎焊接头的组织及力学性能 被引量：2

14

作者 耿占一 霍佳磊 +3 位作者 胡连海 桑德利 陶国栋 马波 《热加工工艺》 北大核心 2024年第1期58-62,共5页

铝合金/钢异种金属连接结构有着广阔的应用前景。采用ER4043焊丝对6061铝合金与DP600钢异种金属进行CMT焊和脉冲电弧焊,并用高速摄影仪研究了焊接过程,分析了焊接模式和工艺参数对搭接接头的组织、界面层及力学性能的影响。试验结果表明... 铝合金/钢异种金属连接结构有着广阔的应用前景。采用ER4043焊丝对6061铝合金与DP600钢异种金属进行CMT焊和脉冲电弧焊,并用高速摄影仪研究了焊接过程,分析了焊接模式和工艺参数对搭接接头的组织、界面层及力学性能的影响。试验结果表明,与脉冲电弧焊相比,CMT焊接能在低热输入下实现铝合金与钢的熔钎焊,有效控制金属间化合物的生成,焊接过程稳定,焊缝成型连续美观,焊接效率更高。随着CMT焊和脉冲电弧焊热输入的增加,界面层厚度均逐渐增加,当CMT焊的电流为65 A,热输入为1.97 kJ/cm时,钢侧界面层的厚度约为3μm,搭接接头强度最高。 展开更多

关键词 铝/钢异种金属 CMT熔钎焊 金属间化合物 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

Ni/Si中间层对铝/钢激光焊接头组织与性能的影响 被引量：8

15

作者 王刚 曹雪龙 +2 位作者 檀财旺 蒋俊俊 邢昌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期84-89,I0009,I0010,共8页

研究了以Ni箔以及预置Si粉的Ni箔为中间层的铝/钢异种金属激光焊行为.系统考察了不同激光功率下预置Si粉的Ni箔中间层对铝/钢异种金属激光焊接头组织与性能的影响.结果表明,加入预置Si粉的Ni箔做复合中间层时,与只添加Ni箔片做中间层时... 研究了以Ni箔以及预置Si粉的Ni箔为中间层的铝/钢异种金属激光焊行为.系统考察了不同激光功率下预置Si粉的Ni箔中间层对铝/钢异种金属激光焊接头组织与性能的影响.结果表明,加入预置Si粉的Ni箔做复合中间层时,与只添加Ni箔片做中间层时相比,焊接接头的最大剪切力明显提高,其中激光功率为2 150 W时焊接接头的最大剪切力提高至1 307.96 N;Si粉的添加增加了熔池的流动性,并使得铝/钢界面的物相组成、元素分布和微观组织形态发生了改变;焊缝区生成了Fe-Si及Al-Si二元新相,有效抑制了Fe-Al二元脆性相的生成,改善了铝/钢的焊接性.因此,预置Si粉的Ni箔复合中间层的加入,可以有效地改善铝/钢异种金属激光焊过程中的冶金反应,进而提高焊接接头的力学性能. 展开更多

关键词 铝/钢异种金属 中间层 激光焊 金属间化合物 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

大端面铝与钢的摩擦焊焊缝组织及性能 被引量：5

16

作者 张昌青 王希靖 +1 位作者 李博强 商献伟 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第6期25-28,共4页

以铝和钢为焊接材料,采用连续驱动摩擦焊技术对大截面铝与钢异种金属进行焊接试验.通过显微组织、电子探针、X射线衍射、力学性能分析及微区硬度测试检测焊接性能.结果表明:大截面铝与钢之间具有良好的摩擦焊接性,焊接接头强度等于或高... 以铝和钢为焊接材料,采用连续驱动摩擦焊技术对大截面铝与钢异种金属进行焊接试验.通过显微组织、电子探针、X射线衍射、力学性能分析及微区硬度测试检测焊接性能.结果表明:大截面铝与钢之间具有良好的摩擦焊接性,焊接接头强度等于或高于铝基材;焊接接头在近缝区发生晶粒细化,在粘塑层发生原子扩散,形成扩散层. 展开更多

关键词 摩擦焊接 铝/钢异种金属 大端面 微观组织

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光功率对铝/钢激光对接熔钎焊接头组织与性能的影响 被引量：2

17

作者 周勇 孙有平 +2 位作者 何江美 李旺珍 谢梓文 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期22-30,共9页

以Er2319焊丝为钎料,在不同激光功率(1.0~1.4kW)下对6061-T6铝合金和Q235A镀锌钢进行激光对接熔钎焊,研究了激光功率对接头显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:在1.1~1.3kW激光功率下均可实现铝合金和钢的有效连接,激光功率为1.2kW时... 以Er2319焊丝为钎料,在不同激光功率(1.0~1.4kW)下对6061-T6铝合金和Q235A镀锌钢进行激光对接熔钎焊,研究了激光功率对接头显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:在1.1~1.3kW激光功率下均可实现铝合金和钢的有效连接,激光功率为1.2kW时的成形质量最好;1.1,1.2kW激光功率下焊缝区组织为大量的等轴晶以及少量的破碎枝晶,1.3kW激光功率下则以粗大的针状晶为主;1.2kW激光功率下接头界面处的金属间化合物层厚度小于1.1kW激光功率下;接头的抗拉强度随着激光功率的增加呈先升后降的趋势,1.2kW激光功率下的抗拉强度最大,为107.42 MPa,断裂类型为韧脆混合断裂。 展开更多

关键词 铝/钢异种金属焊接 激光对接熔钎焊 金属间化合物 拉伸性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

铜/镍箔中间层对铝/钢激光焊接接头组织与力学性能的影响 被引量：5

18

作者 曹雪龙 王刚 +2 位作者 邢昌 檀财旺 蒋俊俊 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期70-78,共9页

研究以Ni、Ni/Cu箔片为中间层的铝/钢异种金属激光焊接行为,系统考察Cu/Ni箔片复合中间层的添加对铝/钢异种激光焊接接头组织与性能的影响。利用扫描电子显微镜和能谱仪对焊缝横截面的组织形貌和各区域的元素分布进行观察分析,利用X射... 研究以Ni、Ni/Cu箔片为中间层的铝/钢异种金属激光焊接行为,系统考察Cu/Ni箔片复合中间层的添加对铝/钢异种激光焊接接头组织与性能的影响。利用扫描电子显微镜和能谱仪对焊缝横截面的组织形貌和各区域的元素分布进行观察分析,利用X射线衍射仪对焊接接头的主要物相进行分析,并利用电子万能试验机对焊接接头进行拉伸实验以表征其力学性能,结果表明:Cu/Ni箔片做复合中间层加入时,其中加入0.02 mm厚Cu箔片时焊接接头的最大剪切力提高至1754.72 N;加入0.05 mm厚Cu箔片时的最大剪切力为734.97 N,相比只添加Ni箔片时焊接接头的最大剪切力反而下降。Cu箔片的添加使得铝/钢界面的物相组成、元素分布和微观组织形态发生改变,同时增加了熔池的流动性。在靠近不锈钢侧的Fe-Al脆性相中的部分Fe原子被Cu原子取代生成新的二元韧性相,从而抑制Fe-Al二元脆性金属间化合物的生成,有效改善铝/钢的焊接性。因此,Cu/Ni箔片复合中间层的加入,可以有效地改善铝/钢异种激光焊接过程中的冶金反应,进而提高焊接接头的力学性能。 展开更多

关键词 铝/钢异种金属 中间层 激光焊接 金属间化合物 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

“电弧+搅拌摩擦”复合增材制造铝/钢的组织和耐腐蚀性分析 被引量：2

19

作者 苗玉刚 刘吉 +3 位作者 赵羽杨 李春旺 王子然 张本顺 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期41-48,I0005,共9页

为了实现铝/钢复合结构的灵活制造,提出了“电弧+搅拌摩擦”复合增材制造的新方法,即先利用旁路分流熔化极惰性气体保护焊在镀锌的Q235钢表面沉积一层薄的铝合金过渡层,再搅拌摩擦增材制造过渡层和6061铝合金.在电弧沉积过渡层过程中,... 为了实现铝/钢复合结构的灵活制造,提出了“电弧+搅拌摩擦”复合增材制造的新方法,即先利用旁路分流熔化极惰性气体保护焊在镀锌的Q235钢表面沉积一层薄的铝合金过渡层,再搅拌摩擦增材制造过渡层和6061铝合金.在电弧沉积过渡层过程中,镀锌层和旁路电弧促进了液滴在钢表面的润湿性和铺展性,获得了平整的表面成形,随后的搅拌摩擦增材制造过程消除了过渡层的气孔和裂纹缺陷,获得了表面成形良好且无缺陷的铝/钢复合结构.研究了不同焊丝成分(Al-Si,Al-Mg)对铝/钢复合结构的组织和耐腐蚀性能影响,结果表明,焊丝成分不会影响焊缝成形,但会影响界面金属间化合物层厚度,Al-Si焊丝的Si元素偏聚在铝/钢界面层附近,可以有效阻止Fe,Al元素的相互扩散,减少金属间化合物的产生.同时填充Al-Si焊丝的铝/钢结构耐腐蚀性好于填充Al-Mg焊丝,这是因为受到界面层金属间化合物的影响,金属间化合物会和基体发生电偶腐蚀,优先腐蚀铝基体,降低铝/钢复合结构耐腐蚀性能.创新点:(1)提出了一种“电弧+搅拌摩擦”复合增材制造铝/钢异种金属的新方法,解决了搅拌针和钢直接接触导致搅拌针受损的问题,同时通过搅拌摩擦增材使电弧堆焊过渡层产生的孔隙和裂纹等缺陷被消除.(2)相比于Al-Mg焊丝,Al-Si焊丝作为过渡层填充材料可以有减少金属间化合物,进而抑制组件电偶腐蚀. 展开更多

关键词 铝/钢异种金属 旁路分流 搅拌摩擦增材制造 金属间化合物 耐腐蚀性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

药芯钎料CMT熔钎焊铝/钢焊接接头的组织和力学性能研究

20

作者 谭志育 张超 单琪 《热加工工艺》 北大核心 2023年第13期62-66,共5页

以AlSi5药芯钎料为填充金属,进行6082铝合金与Q235钢CMT(冷金属过渡)熔钎焊试验研究,对不同焊接速度下焊接接头的微观组织和力学性能进行了分析。结果表明:AlSi5药芯钎料中钎剂提高了熔融的铝合金在Q235钢表面的润湿铺展性能。6082铝合... 以AlSi5药芯钎料为填充金属,进行6082铝合金与Q235钢CMT(冷金属过渡)熔钎焊试验研究,对不同焊接速度下焊接接头的微观组织和力学性能进行了分析。结果表明:AlSi5药芯钎料中钎剂提高了熔融的铝合金在Q235钢表面的润湿铺展性能。6082铝合金/Q235钢界面层组织中有Fe2Al5和Al8Fe2Si生成。随着焊接速度从450mm/min增加到550 mm/min,铝合金/低碳钢界面层厚度逐渐减小,焊接接头的抗拉强度先增加后减小。当焊接速度为500 mm/min时,抗拉强度达到最大值,为159MPa。 展开更多

关键词 AlSi5药芯钎料 铝/钢异种金属 CMT熔钎焊 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料