钢/铝异种金属双熔池TIG熔钎焊连接界面与性能研究

"这篇论文是关于钢/铝异种金属双熔池TIG熔钎焊接头的研究，发表于2011年的《中国有色金属学报》。研究中，作者通过电弧加热锌涂层的钢板，使热量传导至铝合金，形成独立的熔池，从而实现异种金属的熔钎焊。利用SEM（扫描电子显微镜）和EDS（能谱分析）对焊接接头的微观结构进行了深入分析。研究发现，接头界面形成了两种金属间化合物，即针状或絮状的FeAl3靠近铝合金母材，而舌状或条状的Fe2Al5靠近钢。FeAl3反应层的厚度在界面上分布较均匀，而Fe2Al5层的厚度从焊缝中心向两侧逐渐变薄。随着焊接线能量的增加，接头的承载能力先增大后减小，最高可达到177.2N/mm，约为铝合金母材强度的84%。关键词涵盖了TIG熔钎焊、钢/铝异种金属、金属间化合物以及原子扩散。" 这篇论文详细探讨了钢/铝异种金属的焊接工艺，特别是采用TIG熔钎焊技术。TIG熔钎焊是一种精确控制的焊接方法，适合处理不同金属之间的连接。在实验中，钢/铝接合部形成了两种金属间化合物，这通常是由于两种金属原子的相互扩散导致的。FeAl3和Fe2Al5是常见的钢-铝焊接时形成的化合物，它们的形态和厚度对焊接接头的性能有显著影响。 FeAl3的针状或絮状形态可能增加了接触面积，增强了界面结合，而Fe2Al5的舌状或条状形态可能影响了应力分布。论文中提到的反应层厚度变化趋势表明，焊接过程中不同区域的反应程度可能因热量分布和扩散速率的不同而不同。焊接线能量的增加最初可以增强接头的强度，但过度的热量输入可能导致接头性能下降，这可能是由于过热引起的晶粒长大和化合物层的不均匀性。 此外，接头的最高承载能力达到了铝合金母材强度的84%，显示了这种焊接方法在实际应用中的潜力，但也暗示了仍有改进的空间，例如优化焊接参数以提高接头的综合性能。这些研究结果对于理解钢/铝焊接过程中的微观机制，以及设计更有效的焊接工艺具有重要的理论和实践意义。