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激光胶接焊镀锌钢/铝合金的显微组织与性能

周惦武 , 戴婷 , 徐少华 , 刘金水

中国有色金属学报

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.

关键词: 钢/铝异种金属 , 激光胶接焊 , 焊缝形貌 , 耐腐蚀性能

Invar合金激光-MIG复合多层焊接焊缝形貌及显微组织

陈洁 , 占小红 , 陈纪城 , 王宇博 , 晏冬秀 , 王玉华 , 刘红兵

中国有色金属学报

借助激光-MIG复合焊技术,采用Invar M93焊丝对厚度为19.05mm的Invar合金板材进行多层对接焊实验。分析了工艺参数对焊缝熔深、熔宽及深宽比等宏观形貌参数的影响,并研究 Invar 合金复合焊接头不同区域的显微组织特点及形成原因。结果表明:从打底层到盖面层焊缝的平均深宽比由2.6减小到0.86,热影响区宽度明显增加,焊缝形貌由钉头状转变为高脚杯状。焊缝中心区域形成纵向分布的狭长奥氏体柱状树枝晶,两侧为斜向生长的奥氏体胞状树枝晶。从打底层到盖面层,焊缝中不同区域的晶粒度均逐渐增大。另外,相邻焊缝边界亦存在热影响区,出现联生结晶现象。

关键词: Invar合金 , 激光-MIG复合焊 , 焊缝形貌 , 显微组织 , 结晶形态

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