中国有色金属学报
中國有色金屬學報
중국유색금속학보
THE CHINESE JOURNAL OF NONFERROUS METALS
2014年
7期
1736-1743
,共8页
周惦武%戴婷%徐少华%刘金水
週惦武%戴婷%徐少華%劉金水
주점무%대정%서소화%류금수
钢/铝异种金属%激光胶接焊%焊缝形貌%耐腐蚀性能
鋼/鋁異種金屬%激光膠接銲%銲縫形貌%耐腐蝕性能
강/려이충금속%격광효접한%한봉형모%내부식성능
steel/Al alloy dissimilar metal%laser-adhesive hybrid bonding%weld appearance%corrosion resistance properties
采用光纤激光器对1.4 mm厚的DC56D+ZF镀锌钢和1.2 mm厚的6016铝合金平板试件进行有无胶层加入的激光搭接焊和耐蚀性实验,利用卧式金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、微机控制电子万能试验机等分析胶层加入前后焊接接头的金相组织、断口形貌、界面元素、腐蚀速度、腐蚀产物形貌与成分以及接头力学性能,探讨胶层影响钢/铝焊接试样耐腐蚀性能的作用机制.结果表明:激光功率1650 W,焊接速度35 mm/s,离焦量+3.0 mm,Ar为保护气体且流量为20 L/min的工艺条件下,加入胶层,焊接试样正面焊缝均匀连续,无气孔和裂纹等缺陷;胶层的加入改善了搭接焊中因间隙而产生的热传递受阻现象,与未加胶层相比,横截面金属平板试件间隙减少,熔深值增大;胶层受激光作用分解形成气体和固体残留物,改变铝合金表面高反射率状况,加大铝合金对激光能量的吸收,钢/铝熔融金属冷却后互相嵌入,与未加入胶层相比,钢/铝界面分界线不十分连续;激光焊接中加入胶层,焊接接头抗剪强度与平均剪切力分别为41.45MPa和1.04 kN,力学性能并没有因为胶层的加入而减弱;同等腐蚀条件下,焊接试样腐蚀方式为电偶腐蚀,腐蚀产物主要为Fe2O3、FeO(OH)、Fe6(OH)12CO3,与未加入胶层相比,焊接试样腐蚀速度减慢,耐蚀性提高;由于胶层具有绝缘性,可以抑制阳极和阴极之间的电子交换,减缓电偶腐蚀,因此,胶层的加入明显提高了钢/铝焊接试样的耐腐蚀性能.
採用光纖激光器對1.4 mm厚的DC56D+ZF鍍鋅鋼和1.2 mm厚的6016鋁閤金平闆試件進行有無膠層加入的激光搭接銲和耐蝕性實驗,利用臥式金相顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀、微機控製電子萬能試驗機等分析膠層加入前後銲接接頭的金相組織、斷口形貌、界麵元素、腐蝕速度、腐蝕產物形貌與成分以及接頭力學性能,探討膠層影響鋼/鋁銲接試樣耐腐蝕性能的作用機製.結果錶明:激光功率1650 W,銲接速度35 mm/s,離焦量+3.0 mm,Ar為保護氣體且流量為20 L/min的工藝條件下,加入膠層,銲接試樣正麵銲縫均勻連續,無氣孔和裂紋等缺陷;膠層的加入改善瞭搭接銲中因間隙而產生的熱傳遞受阻現象,與未加膠層相比,橫截麵金屬平闆試件間隙減少,鎔深值增大;膠層受激光作用分解形成氣體和固體殘留物,改變鋁閤金錶麵高反射率狀況,加大鋁閤金對激光能量的吸收,鋼/鋁鎔融金屬冷卻後互相嵌入,與未加入膠層相比,鋼/鋁界麵分界線不十分連續;激光銲接中加入膠層,銲接接頭抗剪彊度與平均剪切力分彆為41.45MPa和1.04 kN,力學性能併沒有因為膠層的加入而減弱;同等腐蝕條件下,銲接試樣腐蝕方式為電偶腐蝕,腐蝕產物主要為Fe2O3、FeO(OH)、Fe6(OH)12CO3,與未加入膠層相比,銲接試樣腐蝕速度減慢,耐蝕性提高;由于膠層具有絕緣性,可以抑製暘極和陰極之間的電子交換,減緩電偶腐蝕,因此,膠層的加入明顯提高瞭鋼/鋁銲接試樣的耐腐蝕性能.
채용광섬격광기대1.4 mm후적DC56D+ZF도자강화1.2 mm후적6016려합금평판시건진행유무효층가입적격광탑접한화내식성실험,이용와식금상현미경、소묘전경、X사선연사의、미궤공제전자만능시험궤등분석효층가입전후한접접두적금상조직、단구형모、계면원소、부식속도、부식산물형모여성분이급접두역학성능,탐토효층영향강/려한접시양내부식성능적작용궤제.결과표명:격광공솔1650 W,한접속도35 mm/s,리초량+3.0 mm,Ar위보호기체차류량위20 L/min적공예조건하,가입효층,한접시양정면한봉균균련속,무기공화렬문등결함;효층적가입개선료탑접한중인간극이산생적열전체수조현상,여미가효층상비,횡절면금속평판시건간극감소,용심치증대;효층수격광작용분해형성기체화고체잔류물,개변려합금표면고반사솔상황,가대려합금대격광능량적흡수,강/려용융금속냉각후호상감입,여미가입효층상비,강/려계면분계선불십분련속;격광한접중가입효층,한접접두항전강도여평균전절력분별위41.45MPa화1.04 kN,역학성능병몰유인위효층적가입이감약;동등부식조건하,한접시양부식방식위전우부식,부식산물주요위Fe2O3、FeO(OH)、Fe6(OH)12CO3,여미가입효층상비,한접시양부식속도감만,내식성제고;유우효층구유절연성,가이억제양겁화음겁지간적전자교환,감완전우부식,인차,효층적가입명현제고료강/려한접시양적내부식성능.