鋁合金與鍍鋅鋼TIG熔釬焊工藝研究.pdf

1、本文以將5052系鋁合金和鍍鋅鋼板作為研究目標，填充釬料為ER4043鋁硅焊絲，利用 TIG熔釬焊的方法，同時分別添加鋁合金表層噴丸預處理和超聲波振動外場等輔助工藝，進行了鋁/鋼異種金屬焊接的工藝性試驗，并且對鋁/鋼焊接接頭的組織與性能進行了相關測試研究以及對比分析。
　　經過一列試驗，得出焊接的最佳工藝參數(shù)為：焊接速度200mm/min，焊接電流70A，送絲速度800mm/min，焊接電壓13V。
　　在最佳工藝參數(shù)下，接

2、頭的最大抗拉強度為108MPa。接頭主要由母材區(qū)、熱影響區(qū)、熔合區(qū)和界面區(qū)組成。熔化區(qū)組織主要為α-Al固溶體以及Al-Si共晶相。界面區(qū)的寬度大約為3.5~8um，其組成為硬質鋁鐵金屬間化合物。顯微硬度測試表明，其硬度可達210HV以上，其中靠向鋁側形成的為 FeAl3，而靠向鋼側形成的為Fe2Al5，界面層的厚度隨熱輸入的增加而增加。接頭斷裂位置主要位于熔合區(qū)，斷裂方式偏向韌性斷裂。
　　基于最佳焊接參數(shù)，焊前加入鋁合金表層噴

3、丸預處理工藝，接頭的最大抗拉強度為113MPa。接頭界面層的厚度有略微增加，大約為5~8um，但變化不明顯。接頭均斷裂在熔合區(qū)，噴丸處理后，熱影響區(qū)的強度有所提高。表面噴丸預處理工藝，有效地破碎或部分去除了鋁合金表面致密氧化膜層，提高了熱輸入的利用率以及對熔池的保護性，減少了焊接后的夾渣等缺陷，同時提高了熔融金屬在鍍鋅鋼表面的潤濕性與鋪展性。另一方面，局部位置晶粒的細化，晶界數(shù)量的增多為熱量的傳輸提供了更多的通道。
　　基于最佳焊

4、接參數(shù)，焊接過程中加入超聲波振動外場工藝，接頭的最大抗拉強度為117MPa。接頭熔合區(qū)晶粒組織中柱狀晶大量減少，晶粒尺寸得到細化，且熔合區(qū)的顯微硬度略微提升。加入超聲波振動外場，有效地減少了焊接后接頭的氣孔，夾雜等缺陷；振動一定程度上細化了晶粒，并且使整體組織均勻化；通過一定程度上破碎或去除鋁合金致密氧化膜，使焊接熱量的分布更為均勻，并且為熱量的傳輸提供更多的通道。
　　整體來說，鋁合金表面噴丸預處理工藝和超聲波振動工藝一定程度上