双相钢/镁合金添加Sn箔激光热传导焊及数值模拟
采用光纤激光器作为焊接热源,对1.4 mm厚DP600双相钢和1.8mm厚AZ31镁合金平板试件进行钢上、镁下搭接、钢/镁层间添加Sn箔的激光热传导焊试验,通过试验调整优化焊接工艺参数,获得最佳焊缝成形,采用卧式金相显微镜、带有能谱仪(EDS)的扫描电镜、X射线衍射仪(XRD)等观察添加Sn箔钢/镁接头的显微组织、界面元素分布和相结构组成;利用ANSYS有限元软件,考虑材料物性参数的温度相关性、初始条件、边界条件等因素影响,建立钢/镁异种金属激光焊接非线性三维传导有限元模型,模拟计算钢/镁焊接接头的温度场分布.结果表明:添加Sn箔可实现钢/镁之间的有效连接,焊接模式为激光热传导焊,模拟计算获得熔池形状、尺寸与实际焊缝基本吻合,验证采用高斯体热源模型用于模拟双相钢/镁合金焊接接头温度场的合理性;由于添加Sn箔减缓从上层钢板向下层镁合金的热量传递,起到一定程度的隔热效果,利于熔沸点差异大的钢、镁同时熔化,此外上层钢侧冷却速度降低,延长钢板与Sn箔中Fe、Sn元素的相互扩散时间,导致钢/镁界面中钢侧过渡区域生成FeSn、Fe1.3Sn、Fe3Sn等Fe-Sn相,镁侧过渡区域生成Mg2Sn相.因此,添加Sn箔有助实现双相钢/镁合金异种金属的有效连接.
钢/镁异种金属、Sn箔、激光热传导焊、数值模拟、温度场
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TG113.26(金属学与热处理)
国家高技术研究发展计划重点项目2012AA111802;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主课题项目71075003Project2012AA111802 supported by the National High Technology Research and Development Program,China;Project71075003 supported by Hunan University Automobile Body Advanced Design and Manufacture of the State Key Laboratory of the Independent Research,China
2016-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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