铝和钢板异种金属CMT连接中Zn对润湿机理的影响.pdf
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1、第 2 期铝和钢板异种金属 CMT 连接中 Zn 对润湿机理的影响杜进先(白银矿冶职业技术学院,甘肃 白银730900)冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 44 卷 第 2 期2024 年 2 月Vol.44 No.2Feb.2024摘要:汽车工业制造过程中的节能问题是其核心重点,其中的有效措施便是汽车轻量化。汽车制造中的铝合金和钢的混合结构轻量化可提高燃料使用效率并控制空气污染,因此钢和铝合金的有效连接受到行业重视。文章通过铝硅焊丝(4043)分别在表面镀锌和表面去锌的钢板上进行对焊试验,研究焊接过程中锌元素对焊缝成形的影响。通过对焊接接头进行金相分析发现,
2、熔融液态铝在有镀锌的钢板表面上能够浸湿,流动性好,湿润角小,有利于焊缝的成形。关键词:铝钢板;锌;润湿性;金相分析作者简介:杜进先(1988),男,甘肃白银人,主要研究方向:异种金属的焊接,弧焊机器人教学等。实际生产过程中,当铝和镀锌钢焊接在一起,焊缝成形和性能较好,被广泛应用,尤其在薄板连接中。而铝与表面没有镀锌的钢板焊接时,会导致润湿角较大,焊接效果等同于无效焊接,且焊接后的焊缝性能特别差,较小的力度就会使焊缝脱离钢基体咱1暂。因此,探究铝钢异种金属CMT焊接中,为什么必须是表面镀锌的钢板才具有良好的焊接性,且润湿较好,这与钢表面镀的锌有关,对其形成润湿机理的研究具有重要的意义。1实验材料
3、、仪器与过程试验选用焊材型号为4043的铝硅合金焊丝,母材分别选用:镀锌层厚度为 60g/m2的镀锌钢板,无镀锌钢板(裸钢)、在镀锌钢板上中间去除镀锌层宽度 1mm、2mm、4mm 的镀锌板、两边去去除镀锌层而中间留镀锌层宽度 6mm、8mm、9mm 的钢板。焊接母材尺寸均为200mm伊100mm伊1mm。焊前使用丙酮和酒精清洗去除钢板表面的油污,然后用吹风机吹干。焊接设备选用奥地利 Fronius 公司生产的 CMT-VR3200 系列 MIG 焊机在钢板表面进行堆焊咱2暂。用线切割机横向切取焊丝在钢表面堆焊的熔钎焊接头试样,制作成金相试样,经牙托粉固定后进行磨光。然后进行抛光,采用腐蚀液:
4、硝酸(5mL)+盐酸(3mL)+氢氟酸(2mL)+蒸馏水(100mL),腐蚀时间为15s,腐蚀好之后用酒精清洗,并用吹风机把试样吹干用于观察。最终采用日本制造的 JSF-6700F 型扫描电镜(SEM)分析并对局部区域进行能谱分析咱3暂。2实验结果及分析选用 CMT 一元的焊接方法,设置焊接电压为10.2V,焊接电流为 49A,送丝速度 3m/min,焊接速度6.37mm/s,焊枪与工件间的偏离距离 1.52.5mm,焊枪的倾斜角度为 45毅,保护气为纯 Ar,气流量为 15.0L/min,分别在不同的母材上进行堆焊。焊后焊缝的宏观形貌见图 1。焊后对比发现焊丝在裸钢板上焊接时熔滴不润湿母材,
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