谈钢铝异种金属的低能量焊接法

《谈钢铝异种金属的低能量焊接法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第45卷第11期机械工程学报Vol.45No.112009年11月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGNov.2009DOI：10.3901/JME.2009.11.295*钢铝异种金属的低能量焊接法黄鹏飞卢振洋高文宁张撼鹏殷树言(北京工业大学焊接技术研究所北京100022)摘要：传统电弧焊法焊接钢铝异种金属时，会在过渡区生成Fe-Al金属间化合物层，其硬度高、韧性低，降低了接头性能。基于机械作用的低能量电弧焊接方法，在短路期间采用机械作用促使熔滴过渡，热输入量低，可有效抑制金属间化合物的晶体长大，该种工艺可以采用常规40

2、47焊丝实现铝和镀锌板的焊接。对焊缝金属的金相分析表明，钢一侧为钎焊，铝一侧为熔焊。通过金相及扫描电镜观察发现，在焊缝金属和镀锌板的界面区形成的金属间化合物层，主要成分为Fe2Al5和FeAl3，金属间化合物层的厚度减小到3～4■m。在界面区主要含有3种元素，分别为Fe、Al和Si，没有Zn元素。拉伸试验表明，焊缝接头在铝合金热影响区断裂，且强度值高于铝合金母材强度的70%，接头强度基本满足使用要求。关键词：电弧焊钢铝焊接低能量焊接熔焊钎焊中图分类号：TG434LowEnergyWeldingTechnologyinBondingSteelwithAluminumHUANGPeng

3、feiLUZhenyangGAOWenningZHANGHanpengYINShuyan(InstituteofWeldingTechnology,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100022)Abstract：Inweldingsteelwithaluminum,theintermetalliccompoundofFeandAlwillappear,whichwilldecreasethetenacity,increasethehardness,andleadtoabadjointperformance.Anewkindoflowener

4、gyinput(LEI)weldingtechnologyisintroducedanditcanbeusedtoweldsteelwithaluminumbyusing4047wire.Thewholeweldingprocessisacirculationprocessof“arcing-shortcircuit”,inwhichtheheatinputisreducedgreatly.Byusingthistechnology,brazingislocatedonthesteelsideandarcfusionweldingonthealuminumside.Fromthem

5、etallicphaseandscanningelectronmicroscope,acontinuousandcompactintermetalliccompoundlayerwithathicknessof3~4■mcanbeobserved,whichformsintheinterfaceregionoftheweldingseammetalandthegalvanizedsheet.ThemaincomponentsinthelayerareFe2Al5andFeAl3,withoutZn.Tensilestrengthtestsprovethatthejointbreak

6、sintheheataffectzone,andthestrengthishigherthan70%thatofthealuminumalloybasematerial.So,LEIcanleadtoagoodperformancejoint.Keywords：ArcweldingJoiningofsteelandaluminumLowenergyinputFusionweldingBrazing车使用的薄板中。此外，它们有一个共同的缺点，0前言就是难以自由选择接头形式，因而实际应用范围较窄。随着科技的进步，产品设计更趋合理，铝—钢采用熔化焊等热连接的方法连接钢与铝及铝等异种金属的

7、复合部件在汽车、集装箱制造等行业合金，成本低，接头形式灵活，但有几点困难：钢中的应用越来越多。目前的工业应用中，钢铝的连和铝的熔点相差悬殊；钢和铝的线膨胀系数、导热[1]接主要采用铆接、螺栓连接等机械连接方法，这性和热容量相差太大，促使了热应力的产生；铝的种接头质量大，主要应用于搭接接头。也可以采用表面存在难熔氧化膜，会在焊缝中形成夹渣；焊接固相焊接的方法，例如摩擦焊、扩散焊或爆炸焊等，钢与铝及铝合金时，常常在过渡区形成金属间化合[2]但这些方法主要应用于厚板的连接，