CAJ | 학술논문

为了抑制或减少镀锌钢/6016铝合金在激光焊过程中生成Fe/Al脆性金属间化合物,采用光纤激光器,不添加任何钎料,对汽车车身用镀锌钢与6016铝合金平板试件进行激光搭接焊试验.利用ANSYS有限元分析软件,建立钢/铝激光焊热源模型.基于模拟计算与温度同步测量,获取不同工艺条件下焊接熔深,将其作为训练样本,利用BP神经网络,建立激光焊条件下焊接功率、焊接速度、离焦量与焊接熔深之间的非线性映射关系,优化焊接工艺参数.采用卧式金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、微机控制电子万能试验机等手段对优化工艺条件下焊接接头各区域的金相组织、断口形貌、界面元素分布、主要物相和接头力学性能进行研究.结果表明:模拟计算获得工件表面距焊缝中心不同位置温度与实验同步测量温度基本吻合,所建热源模型能反映激光焊实际过程特点;通过神经网络方法建立模型预测不同工艺参数下焊接熔池深度的相对误差控制在10％以内;优化工艺条件下,焊缝横截面铝熔化,钢少量熔化,液态铝在钢表面润湿铺展良好,钢/铝界面层形成厚度约为9μm、由FeAl和Fe3Al组成的金属间化合物层,焊接接头平均抗剪强度为27.70 MPa,断裂形貌表现为准解理和韧性的混合型断裂特征.
위료억제혹감소도자강/6016려합금재격광한과정중생성Fe/Al취성금속간화합물,채용광섬격광기,불첨가임하천료,대기차차신용도자강여6016려합금평판시건진행격광탑접한시험.이용ANSYS유한원분석연건,건립강/려격광한열원모형.기우모의계산여온도동보측량,획취불동공예조건하한접용심,장기작위훈련양본,이용BP신경망락,건립격광한조건하한접공솔、한접속도、리초량여한접용심지간적비선성영사관계,우화한접공예삼수.채용와식금상현미경、소묘전경、X사선연사의、미궤공제전자만능시험궤등수단대우화공예조건하한접접두각구역적금상조직、단구형모、계면원소분포、주요물상화접두역학성능진행연구.결과표명:모의계산획득공건표면거한봉중심불동위치온도여실험동보측량온도기본문합,소건열원모형능반영격광한실제과정특점;통과신경망락방법건립모형예측불동공예삼수하한접용지심도적상대오차공제재10％이내;우화공예조건하,한봉횡절면려용화,강소량용화,액태려재강표면윤습포전량호,강/려계면층형성후도약위9μm、유FeAl화Fe3Al조성적금속간화합물층,한접접두평균항전강도위27.70 MPa,단렬형모표현위준해리화인성적혼합형단렬특정.