Al/镀锌钢板焊接界面区Fe-Al-Zn金属间化合物形成的热力学分析

金属学报, 2016, 52(1): 113-119. doi: 10.11900/0412.1961.2015.00203

Al/镀锌钢板焊接界面区Fe-Al-Zn金属间化合物形成的热力学分析

陈满骄 ^1, , 黄健康 ^2, , 何翠翠 ^3, , 石玗 ^4, , 樊丁 ^5,

1.兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州,730050

2.兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州,730050

3.廊坊燕京职业技术学院机电工程系,廊坊,065200

4.兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州,730050

5.兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州,730050

基金项目: Supported by National Natural Science Foundation of China (No.51165023) 国家自然科学基金资助项目51165023

关键词： Al/钢焊接 , Fe-Al-Zn金属间化合物 , 热力学分析

THERMODYNAMIC ANALYSIS OF THE FORMATION OF Fe-Al-Zn INTERMETALLIC COMPOUNDS IN Al/GALVANIZED STEEL INTERFACE

Keywords： Al/steel welding , Fe-Al-Zn intermetallic compound , thermodynamic analysis

基于亚点阵计算模型,建立Al/镀锌钢板Pulsed DE-GMAW焊接接头界面区金属间化合物Fe2Al5Znx形成的Gibbs自由能计算模型.利用该模型对Fe2Al5Znx金属间化合物生成的可能性及生成物相种类进行了计算分析,并辅助以实验分析方法对计算结果进行了对比研究.计算结果表明,Al/镀锌钢板Pulsed DE-GMAW焊接接头界面处可以形成Fe-Al-Zn三元化合物相,该化合物相最终稳定于Fe2A15Zn0.4且与实验结果一致,由此表明所建立的计算模拟是合理,能够正确反映Al/镀锌钢板Pulsed DE-GMAW焊接界面Fe-Al-Zn金属间化合物的生成情况.通过对界面中心进行元素分布分析得出,Fe2Al5Zn0.4相的生成可分为3个阶段:即液态A1对镀锌层的溶解、Zn元素的扩散迁移、Zn元素与金属间化合物Fe2A15反应生成Fe2Al5Zn0.4.

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