粉末—胶层辅助激光焊钢/镁界面连接机理研究
高强度钢和轻金属合金相结合是实现汽车轻量化的一种途径。汽车材料发展的多元化使得不同种材料之间的连接问题变得不可避免,其中之一就是钢与镁合金的连接。
由于钢、镁熔沸点差异巨大,无法实现两者同时熔化。此外,镁在铁中不形成固溶体,也不会生成金属间化合物,因此实现双相钢与镁合金的有效焊接较为困难。
为探究实现钢/镁异种金属连接的新方法,文中拟用汽车用钢（1.4mm厚DP590）和镁合金（2.0mm厚AZ31）平板作为研究对象,提出钢在上,镁在下的搭接方案,同时在两者之间添加锡粉-胶层的光纤激光焊接工艺。采用光谱仪采集焊接过程中的焊接光谱,计算各元素电子密度,分析元素烧损情况;利用高速摄像机拍摄焊接飞溅特征,计算飞溅时反冲压力,分析飞溅特征与熔深之间的关系;采用带能谱（EDS）的环扫电镜与微机拉伸实验机分别检测焊接试样的显微组织与接头性能;采用基于COMSOL有限元软件数值模拟接头温度场分布,从接头力学性能、能量传递、焊缝形貌、接头微观组织等角度,研究胶层和粉末对钢/镁焊接部位的作用机制。