激光焊接在鋁鋼異種材料的工藝問題及解決方案

異種材料焊接的概念是指不同化學(xué)成分、不同組織性能的兩種材料的焊接。生產(chǎn)實踐中經(jīng)常會涉及到不同鋼材之間的焊接，鋼與有色金屬之間的焊接，如鋼和鋁的焊接;有色金屬之間的焊接，甚至工程上要求金屬和非金屬進(jìn)行焊接。下面介紹激光焊接在鋁鋼異種材料的工藝問題及解決方案。

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激光焊接在鋁鋼異種材料的工藝問題：

1.由于兩種材料的熔點、導(dǎo)熱系數(shù)、線脹系數(shù)、力學(xué)性能差異大，焊接時不同時熔化，難熔合而導(dǎo)致裂紋傾向較大;

2.熔焊過程容易生成脆性化合物: FeA13、 Fe2Al、 Fe2A1,等;

3.鋁在高溫時生成的Al203影響熔合;

根據(jù)鋼鋁焊接時容易出現(xiàn)的問題，需要采取的措施如下:

(1)在鋼的表面釬焊一薄層Zn或Ag等過渡金屬后熔焊;

(2)對接時，坡口開在鋼一側(cè)，焊接時熱源偏向鋁側(cè)，防止過渡層蒸發(fā);

(3)采用惰性氣體保護(hù)。

研究鋼在上鋁在下搭接形式的激光深熔焊時，研究結(jié)果顯示控制焊縫熔深500μm以下，可以減少Fe-Al金屬間化合物生成，進(jìn)而減小了焊縫的脆性。將焊縫熔深控制在500μm以下，接頭強(qiáng)度可達(dá)250MPa。實驗發(fā)現(xiàn)少量金屬間化合物及由富鋁化合物形成的白色熔質(zhì)帶出現(xiàn)在焊縫中。熔深為500μm以下時，接頭失效位置在焊縫和鋁合金交界處，隨著熔深的增加，接頭失效位置發(fā)生變化，同時接頭強(qiáng)度顯著減小。研究了鍍鋅鋼和鋁合金激光深熔焊和激光熱導(dǎo)焊組織和性能。通過控制焊縫熔深600μm 內(nèi)激光深熔焊接頭強(qiáng)度達(dá)140MPa。指出沿鋼厚度方向的熔深對接頭強(qiáng)度具有重要影響。

以上就是激光焊接在鋁鋼異種材料的工藝問題及解決方案，異種材料焊接性較差，需采取特殊工藝措施來獲得符合要求的接頭;鋼和鋁的激光焊同樣存在較多困難，對接時在鋼側(cè)施加過渡層，搭接時鋼在上面并控制滲透層厚度。