铝-钢异质金属双光束激光焊接IMC层迁移行为及对界面性能的影响

作     者：袁锐 邓胜杰 崔海超 麻寕绪 芦凤桂 YUAN Rui;DENG Shengjie;CUI Haichao;MANinshu;LU Fenggui

作者机构：上海市激光制造与材料改性重点实验室上海200240 上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 大阪大学结合科学研究所日本大阪567-0047 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2020年第56卷第6期

页      面：33-40页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(U1660101 51675336) 

主　　题：铝-钢异质金属 双光束 熔-钎焊 金属间化合物(Intermetallic compound,IMC) 力学性能 

摘      要：利用双光束激光熔-钎焊焊接方法开展了AA7075/DP590异质金属的连接,通过改变激光功率等焊接工艺发现熔钎焊接头显微组织中存在金属间化合物(Intermetallic compound, IMC)层脱离铝-钢界面整体迁移进入焊缝内部的特殊现象,迁移现象位于激光直接作用区域,数值模拟发现激光直接作用下的熔池剧烈流动驱动了IMC的迁移。对迁移部分IMC层物相表征分析发现,近铝-钢界面处发生迁移的IMC层形貌呈致密平板状,与铝-钢界面处IMC层相似,由η相组成;迁移深入焊缝内部的IMC层内有裂纹、断裂产生,由θ相组成,裂纹处存在铝焊缝组织长入,发生迁移的IMC层内部存在η相与θ相的过渡区。拉伸结果表明,IMC层迁移现象的出现会削弱焊接接头铝-钢界面处的强度,这是因为界面初生的IMC层薄弱,止裂能力差,所以控制IMC层迁移有利于提高接头力学性能。