钢/铝异种金属预置Si粉的光纤激光焊接

摘要：

Fe/Al难熔合、易生成Fe-Al脆性金属间化合物是钢/铝异种金属优质高效焊接亟待解决的技术难题.对厚度分别为5 mm、6 mm的低碳钢和铝合金板进行了对接处开设坡口、并在界面结合处预置Si粉的光纤激光焊接实验研究,通过调整焊接工艺参数和预置粉末得到成形良好的焊缝.利用卧式金相显微镜、电子显微硬度仪、扫描电镜、X射线衍射仪等设备对焊缝及母材区进行了观察与检测.结果发现:在激光功率为1.8～2.0 kW,焊接速度8～10 mm/s,离焦量-2.0 mm,Ar为保护气体且流量为15 L/min,光斑偏向钢侧距界面结合处0.2 mm的工艺条件下,激光焊接钢/铝异种板材,可实现钢/铝熔合,焊接类型为热传导焊,焊缝区域晶粒细小,硬度高于两侧热影响区及母材,钢/铝结合界面分界线明显,界面处熔化金属互相扩散嵌入母材,呈齿轮式“啮合”态连接在一起.对钢/铝实施热传导焊,可有效控制熔池中Fe、Al熔化量；预置Si粉改善了焊池熔化态下的流动性,熔化金属易于在结合界面铺展,钢/铝焊缝区形成了结构稳定的Al9Si、Fe0.9Si0.1化合物,抑制了Fe-Al脆性金属间化合物的生成.

关键词：激光技术、激光对接焊、异种金属、预置粉、热传导焊

所属期刊栏目：39

分类号：TG457(焊接、金属切割及金属粘接)

在线出版日期：2012-06-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：100-107