不同坡口面角度镀锌钢/铝合金激光熔钎焊接头的界面组织和拉伸性能
2021-12-24柏余杰吕亚男
机械工程材料 2021年12期
杨 扬,周 信,于 霜,柏余杰,吕亚男
(苏州工业职业技术学院机电工程系,苏州 215104)
0 引 言
铝合金/钢复合结构能够充分发挥两种材料各自的性能优势,具有轻质、高强等优点,在车辆、船舶、航天航空等领域具有很好的应用前景。然而,铝和钢的热物理性能(熔点、热导率、热膨胀系数等)差异很大,且二者之间因固溶度低而易形成硬脆的Fe-Al金属间化合物[1-2],使得两种金属的连接成为一个技术难点。熔钎焊是一种较理想的焊接方法,可通过熔化铝合金和填充金属,润湿钢的表面而形成熔钎焊焊缝,从而实现钢和铝合金的连接。激光因具有能量密度高、加热和冷却速率快等优点,广泛用作铝/钢熔钎焊的热源[3]。
近年来,学者们对铝/钢异种金属激光熔钎焊的研究多聚焦于搭接接头[4-5],而对对接接头的关注较少。这是由于激光为局部热源,对接焊接时熔池的铺展性较差,导致接头强度较低。然而,采用对接方式有利于焊接结构件的后续加工,还可以避免搭接方式带来的板材浪费问题。研究表明,热源组合方式[6-7]、工艺参数[8]、填料[9]等因素均会对铝/钢异种金属激光熔钎焊对接接头的力学性能产生影响。此外,母材预制坡口的坡口面角度也是一项重要影响因素[10]。坡口面角度直接关系到母材不同区域与激光热源中心的相对位置,以及钎焊界面的连接面积。钢/焊缝金属界面一直是铝/钢异种金属激光熔钎焊对接接头的薄弱位置。因此,研究不同坡口面角度钢/铝异种金属熔钎焊对接接头钎焊界面的显微组织,对改善接头的力学性能有一定的实际意义。……
登录APP查看全文
