镀锌钢/铝添加中间夹层Cu、Pb的激光搭接焊研究

稀有金属材料与工程, 2014, 43(5): 1181-1186.

镀锌钢/铝添加中间夹层Cu、Pb的激光搭接焊研究

周惦武 ^1, , 田伟 ^2, , 彭利 ^3, , 张屹 ^4, , 陈根余 ^5,

1.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙410082

2.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙410082

3.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙410082

4.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙410082

5.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙410082

关键词：激光搭接焊 , 中间夹层 , 金属间化合物 , 结构稳定性

Laser Lap Welding of Steel and Aluminum Alloy with Cu, Pb Metal Sandwich Addition

Zhou Dianwu ^1, , Tian Wei ^2, , Peng Li ^3, , Zhang Yi ^4, , Chen Genyu ^5,

1.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙410082

2.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙410082

3.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙410082

4.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙410082

5.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙410082

Keywords： laser lap welding , metal sandwich , intermetallic compounds , structural stability

对1.2 mm厚DC56D+ZF镀锌钢和1.15 mm厚6016铝合金平板试件进行了添加中间夹层Cu、Pb的激光搭接焊实验研究,利用体视显微镜、卧式金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、微机控制的电子万能试验机等手段研究了钢/铝焊缝的表面成形性、接头各区域的金相组织、界面元素分布、断口形貌、主要物相与接头力学性能.结果表明:添加中间夹层Cu、Pb,焊接接头的平均抗拉强度分别为49.44、73.51 MPa,伸长率分别为1.63％、2.37％,与未添加夹层相比,抗拉强度和伸长率提高,其中Pb提高效果优于Cu;不加夹层,钢/铝试样断口呈明显脆性断裂特征;加入夹层Cu,脆性断裂特征不明显;而加入夹层Pb,试样断口呈韧性断裂特征;添加夹层Pb,钢/铝界面连接处Fe、Al、Zn、Mg、Pb元素变化剧烈,混合区宽度大,新生成Mg2Pb金属间化合物的结构比FeAl金属间化合物稳定,能抑制脆性FeAl金属间化合物生成.这是添加夹层Pb明显改善钢/铝焊接接头力学性能的重要原因.

参考文献

[1]	Dharmendra, C.;Rao, K.P.;Wilden, J.;Reich, S. .Study on laser welding-brazing of zinc coated steel to aluminum alloy with a zinc based filler[J].Materials Science & Engineering, A. Structural Materials: Properties, Misrostructure and Processing,2011(3):1497-1503.

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