鋁合金與鋼EBW接頭組織控制及工藝優(yōu)化研究.pdf

1、本文對5A02防銹鋁/0Cr18Ni9不銹鋼異種金屬接頭進(jìn)行了電子束焊接，通過偏束方法和引入中間層來控制接頭組織，抑制接頭中的脆性Fe-Al化合物，并進(jìn)行工藝優(yōu)化研究。借助光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)和X-射線衍射等分析手段，分析不同工藝參數(shù)下的接頭組織，通過顯微硬度試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)對接頭力學(xué)性能進(jìn)行了評定。
　　對鋁/鋼進(jìn)行了直接焊接。由于焊縫中存在大量的Fe-Al化合物，對中焊是不可行的，將電子

2、束向鋁側(cè)適當(dāng)偏移，能抑制過多Fe-Al化合物的生成，改善接頭組織。鋁/鋼界面上形成了由FeAl、FeAl3、FeAl6等組成的化合物層。接頭最高強(qiáng)度達(dá)136MPa，為5A02母材強(qiáng)度的62.7％?；衔飳幼罴押穸确秶鸀?.9-1.55μm。焊接束流或偏束距離控制不當(dāng)時(shí)，在化合物層及其附近的鋁焊縫中存在裂紋。
　　對AlSi7、Cu和Ag三種中間層的組織控制效果進(jìn)行了比較。在引入AlSi7、Cu的接頭中，難以控制接頭中脆性化合物的生

3、成，無法消除接頭中的裂紋缺陷，組織控制效果差。在引入Ag中間層的接頭中，Ag-Al化合物上未出現(xiàn)裂紋，說明Ag-Al化合物的脆性較低，組織控制效果較好。
　　選擇1.0mm厚度的Ag中間層進(jìn)行工藝優(yōu)化，重點(diǎn)是抑制銀-鋼接觸面上連續(xù)分布的Fe-Al化合物。在合適工藝下Ag中間層能對Al原子有效地起到阻隔與稀釋作用，減少液態(tài)Fe、Al原子的接觸。將電子束從銀-鋼對接面向銀一側(cè)作適當(dāng)?shù)钠?，調(diào)整兩個(gè)接觸面的熱分配，能改善焊縫成形，消除焊