钢/铝异种金属激光焊接头界面特性的研究

摘要

在环境污染日益严重的今天,汽车轻量化已成为当今社会亟待解决的问题,而钢/铝异种金属的焊接结构正是实现汽车轻量化的有效手段之一。激光焊具有焊接速度快、能量密度高、焊接变形小等特点,因此采用激光焊对钢/铝异种金属进行焊接。研究结果表明,当焊接速度为20 mm/s、焊接功率为0.82~0.83 k W时,采用"钢上铝下"的搭接形式可获得成形良好的焊接接头。未添加中间层的接头界面处存在连续分布的及岛状的金属间化合物区,其组织主要为Fe_3Al、FeAl、FeAl_2、Fe_2Al_5和FeAl_3,其中部分FeAl_3呈针状形貌。添加Fe-B-Si中间层的钢/铝界面金属间化合物区边界趋于平整,厚度减少,且岛状区和针状FeAl_3数量减少。通过拉剪试验证明,Fe-B-Si中间层的添加可提高接头的力学性能。