高強鋼和鋁合金的焊接工藝研究.pdf

1、近年來,環(huán)境問題引發(fā)了各類學(xué)者和工業(yè)技術(shù)人員汽車輕量化技術(shù)的研究熱潮。采用較薄的高強度鋼和鋁合金的復(fù)合結(jié)構(gòu)件替代傳統(tǒng)鋼鐵結(jié)構(gòu)能有效地減輕汽車重量。高強度鋼和鋁合金的機械連接、粘接等連接技術(shù)在強度和性能方面無法滿足工業(yè)需求,因此,二者之間的焊接必然成為其連接的主要途徑。然而,由于鋼和鋁的性質(zhì)差異較大,使得他們之間的焊接很困難,而且很容易產(chǎn)生脆性鐵鋁相,嚴重影響接頭的強度。
　　本文以車身用沖壓高強度鋼板Q295和6061鋁合金板為研

2、究對象,對高強度鋼的表面處理工藝進行了研究,旨在獲得一個良好的過渡層,從而在焊接過程作為一個屏障。本課題的研究主要分為三個部分:首先,研究了高強鋼表面的活化處理工藝。結(jié)果表明,活化能夠改變鋼表面的狀態(tài),而且不同的活化液濃度和活化處理時間對活化效果都有影響;第二個階段研究了高強鋼的活化熱浸滲鋁工藝。研究表明,不同的活化時間和滲鋁時間對滲鋁層的形成有一定的影響,在活化處理14s,滲鋁80s時,可以得到最佳的滲鋁層。最后,對滲鋁高強鋼和鋁合金

3、進行焊接正交試驗。試驗結(jié)果證明,活化時間和滲鋁時間對接頭強度的影響更顯著,最優(yōu)的組合為:活化14s、滲鋁80s處理,焊接峰值電流80A,焊接速度0.8m/min,此時,接頭的抗拉剪強度可達到136.4N/mm。通過對接頭的金相分析、斷口分析,證明異種金屬鋼和鋁已經(jīng)形成了良好的冶金結(jié)合,通過 SEM、XRD等相關(guān)的檢測分析,可初步分析這種接頭強度較高的原因在于接頭中生成了新的物相Al65Cu20Fe15和Al3Ni,從而抑制了鐵鋁之間脆性