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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 , 黄健康 , 何翠翠 , 石玗 , 樊丁

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00203

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Fe₂Al₅Zn_x形成的Gibbs自由能计算模型. 利用该模型对Fe₂Al₅Zn_x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Fe₂Al₅Zn_0.4, 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, Fe₂Al₅Zn_0.4相的生成可分为3个阶段: 即液态Al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Fe₂Al₅反应生成Fe₂Al₅Zn_0.4.

关键词: Al/钢焊接 , Fe-Al-Zn金属间化合物 , 热力学分析

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 , 黄健康 , 何翠翠 , 石玗 , 樊丁

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00203

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.

关键词: Al/钢焊接 , Fe-Al-Zn金属间化合物 , 热力学分析

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