谈钢异种金属激光对接焊接头质量的影响pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com第50卷第l4期机械工程学报vol_5ONO．142014年7月JOURNAL0FMECHANICALENGINEERINGJu1．2Ol4DoI：10．3901／JME．2014．14．143铜箔中间层对铝／N异种金属激光对接焊接头质量的影响木杨旭东石岩刘佳(长春理工大学机电工程学院长春130022)摘要：采用添加铜箔中间层方式对08A1钢与5083铝合金进行激光对接焊试验，试验过程中将光斑偏向钢一侧。以焊缝成形质量为标准，获得了最优的焊接工艺参数组合。采用金相显微镜和扫描电镜分析铜箔中间层对界面处熔合情况、

2、元素分布及焊缝各区域微观组织结构的影响。研究结果表明，当光束偏移距离为0．4rain，离焦量为0II1I／1，激光功率为2kW，焊接速度为10mm／s，保护气He流量为15L／min时焊缝表面连续、平整，无飞溅、夹杂和咬边等缺陷，背部熔透均匀，焊缝成形质量最佳。添加的铜箔中间层形成铝和钢之间的过渡桥梁，使对接面处铝／钢物理性质过渡平缓，有效降低了界面处液态金属的温度梯度和热传递速度，液态熔池的高温停留时间延长使得下部金属获得更多的有效热量，熔化量显著增加。焊缝截面形状从T形转变为两头宽中间窄的近似X形，界面处熔合线呈现不规则的弯曲状，铝／钢相互咬

3、合，连接紧密。铜箔中间层抑制了Al元素向钢侧焊缝的扩散，铁索体晶粒内第二相粒子明显减少。铝／铜／钢接头断裂形式为解理断裂和准解理断裂相混合，界面处生成Y(Fe，Cu)4A1l3、(Fe，Cu)2A15和CuA12脆性相，是限制接头强度提升的主要原因。关键词：激光焊；铝／钢；铜箔；脆性相中图分类号：TG401EffectofCuFoilonLaserButtWeldingQualityofAluminum／Stee1．DissimilarMetalsJointYANGXudongSHIYanLIUJia(SchoolofElectromechani

4、calEngineering，ChangchunUniversityofScienceandTechnology,Changchun130022)Abstract：LaserbuttweldingiSheldon08A1steelto5083aluminumalloywithCufoilinterlayer．Laserspotisshiftedtothesideofsteelduringthetest．Optimalprocessparametersaredeterminedbyanalysisandcontrastoftheweldingfor

5、mation．TheinfluenceofCuelementsoninterfacefusion，elementsdistributionandmicrostructureofweldzoneareanalysisedbyusingopticalmicroscopeandscanningelectronmicroscope．Theresultsshowthatweldingqualityisbestwhilethebeamoffsetdistanceis0．4nllTl，defocusingamountis0mm，laserpoweris2kW,

6、weldingspeedis10mm／s，flowofHegasis15L／min．Thecopperfoilinterlayerformsabridgebetweenaluminumandsteel，whichmakesthetransitionofthephysicalpropertiesofaluminum／steelmoresmoothandeffectivelyreducedthetemperaturegradientandheattransferrateattheinterfaceoftheliquidmetal，whilethere

7、sidencetimeofhightemperatureofthemoltenpoolisextended，SOthatthelowermetalobtainsmoreeffectiveheatandthemeltingincreasedsignificantly．Thesectionshapeofweldchangesfrom⋯T’toapproximate⋯X’．Theinterfacefusionlineisirregularlycurved．aluminumandsteelmeshedandconnectclosely．TheCUfoil

8、inhibitsthediffusionofaltothesideofsteel，andthesecondphaseparticlesw