激光+MIG复合热源焊接：铝合金/镀锌钢板接头研究

"这篇论文详细探讨了铝合金/镀锌钢板通过激光+MIG电弧复合热源的熔-钎焊接工艺，研究了焊接热输入对焊缝形态和接头组织性能的影响。采用ER4043焊丝作为填充材料，实验结果显示，焊接接头可以分为熔焊缝区和钎焊界面区。熔焊缝区呈现α-Al固溶体等轴晶结构，伴有少量的低熔Al-Si共晶组织。钎焊界面则形成Fe-Al金属间化合物层，主要包括FeAl、FeAl2、Fe2Al5和FeAl3。随着焊接热输入增加，接头抗拉强度起初上升，最大可达247.3MPa，但随后下降，拉伸断裂通常发生在熔焊缝区，断口表现为塑韧性断裂。该研究对理解和优化异种金属焊接工艺具有重要意义。" 这篇论文是关于异种金属焊接技术的一次探索，具体涉及的是5A02铝合金与镀锌钢板的连接。研究采用了一种创新的焊接方法——激光+MIG电弧复合热源熔-钎焊接，这种方法能够实现两者的有效连接。ER4043焊丝作为填充材料，在焊接过程中起到了关键作用。焊接完成后，接头被划分为两个区域：熔焊缝区和钎焊界面区。 熔焊缝区的微观组织分析发现，其主要由α-Al固溶体等轴晶构成，晶界附近有少量的低熔Al-Si共晶组织。而在焊缝的焊趾处，存在一个富锌区，由Al-Zn共晶体、富铝α固溶体和Fe2Al5组成。这个区域的特性对于理解焊接接头的力学性能至关重要。 钎焊界面则形成了一个Fe-Al金属间化合物层，其厚度在2-4微米之间，包含有FeAl、FeAl2、Fe2Al5和FeAl3等不同类型的金属间化合物。这些化合物的形成影响了接头的结合质量和耐蚀性。 焊接热输入的变化显著影响了接头的力学性能。随着热输入增加，接头的抗拉强度起初提升，最高可达247.3MPa，但由于过度加热可能导致的晶粒长大和脆化，强度随后会下降。拉伸测试显示，断裂通常发生于熔焊缝区，且断裂模式为塑韧性断裂，表明接头有一定的延展性。 关键词包括熔-钎焊接、异种材料连接、复合热源焊接、铝合金/钢以及接头组织与性能，这些关键词涵盖了焊接工艺的核心要素和研究焦点。论文的作者们来自山东大学现代焊接技术研究所，他们在激光加工和摩擦焊领域有着丰富的科研和教学经验。 这篇论文对于理解和改进异种金属焊接工艺，特别是在铝合金与钢铁材料的连接方面，提供了重要的理论依据和实验数据，对于推动相关领域的科技进步具有积极意义。同时，它也为未来在其他异种金属组合上的焊接研究提供了参考。