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节能减排是新时代汽车行业发展的主要方向,而汽车轻量化是实现这一发展方向的重要手段。钢+铝车身结构能够有效降低车身自重并最大限度发挥两种材料的优势。但由于钢和铝之间物理化学性能差距较大,在焊接过程中极易出现热变形、润湿性差、界面层出现脆性的化合物等问题,使得接头的连接强度受到焊接方法及工艺等因素的影响,从而制约了钢+铝车身结构在工业生产中的应用。冷金属过渡(CMT)焊接技术具有热输入小、焊接过程稳定、自动化程度高等优点,能够有效提高钢/铝异种金属的焊接质量,被广泛应用汽车制造行业。本文系统研究了以Al-Si焊丝作为填充材料,镀锌钢板和5052铝合金CMT焊接后接头的成形性、微观组织和力学性能。通过SEM、XRD、EDS等实验手段分析了钢板镀锌层、改性钎剂、焊丝成分、焊接电流和速度对钎料润湿情况的影响。分析了接头微观组织、界面层化合物形貌与种类;运用热力学、扩散动力学理论分析了界面层金属间化合物的生长行为。测试了不同工艺下接头抗拉强度以及各区域的显微硬度,分析了界面层金属间化合物的形成机理及接头断裂机制。结果表明,钢板表面镀锌层能够有效的促进熔融钎料在钢板表面的润湿铺展,使得焊缝成形均匀连续,并有效减少未焊合等焊接缺陷。以ER4043Al-Si焊丝作为填充材料,焊接电流35A,速度9mm/s时,在母材表面涂抹改性钎剂能够有效去除焊接过程中的氧化皮夹杂,并降低熔融钎料在钢板母材上的表面张力,使得焊缝熔高较低,熔宽较大,润湿角较小,焊缝中气孔较少,增加了有效连接面积,接头表现出较好的力学性能。焊丝中合金元素的含量对钢/铝异种金属CMT熔钎焊接头微观组织和力学性能有明显的影响。实验结果表明,焊丝中的Si不仅可以降低铝基钎料的熔点,还可以参与到Fe、Al的界面层反应中,随着钎料中Si含量升高,界面层厚度逐渐降低,Si通过占据Fe2Al5晶格在c轴上存在的空位达到抑制金属间化合物生长的作用。ER4043焊丝作为填充物的接头从近钢侧到焊缝界面层金属间化合物种类依次为η-Fe2(Al,Si)5、θ-Fe(Al,Si)3,当钎料Si含量达到12%时,界面层金属间化合物主要为τ-Fe2(Al,Si)8相,其厚度低于2μm。本焊接试验热输入主要由焊接电流和焊接速度控制,当焊接电流一定时随着焊接速度的降低,接头界面层厚度增加。保持焊接速度不变时,随着焊接电流的升高,接头界面层由单层η-Fe2(Al,Si)5相,变成η-Fe2(Al,Si)5相与插入焊缝基体的η-Fe(Al,Si)3相共同构成。EBSD实验表明铝合金侧热影响区由于过热晶粒长大明显,且形状不均匀,呈现条状或梭状。