Ni中间层对6061T6铝合金板/08Al异种金属电阻点焊接头的力学性能及组织的影响

通过在钢板上添加Ni中间层,成功实现了6061T6铝合金板与08Al钢板的可靠连接,显著提高了铝/钢点焊接头的力学性能。研究结果显示,采用预制Ni中间层工艺可控制Ni中间层在钢板上的厚度与分布,减少Al-Fe脆性金属间化合物的形成;相较于直接添加Ni箔中间层,预制Ni中间层工艺能有效增大焊核直径;钢板上激光熔覆Ni层的铝/钢电阻点焊接头最大拉剪力较高,比无中间层的接头最大拉剪力增大了35.5%。

工艺参数对镁/钢搅拌摩擦搭接焊组织与性能的影响

对2.5 mm厚的AZ31B镁合金和2 mm厚的DP600高强钢平板进行搅拌摩擦搭接焊连接实验。通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、射线衍射仪(XRD)、拉伸实验和硬度测试,研究工艺参数对镁/钢搭接接头显微组织、连接机理和力学性能影响。结果表明:镁/钢接头连接机制为机械结合,且随着焊接进给速度增大,接头拉伸性能降低;随着旋转速度增大,接头拉伸性能先增强再降低。在进给速度80 mm/min,旋转速度900 r/min时达到最大剪切破坏载荷为295.8 N/mm。界面处晶粒细化显著,硬度明显高于母材。

Zn中间层对镁/钢搅拌摩擦搭接焊组织与性能的影响

对AZ31B镁合金板和DP600高强钢进行搅拌摩擦搭接焊试验,研究了旋转速度和添加不同厚度Zn箔中间层对镁/钢搭接接头宏观形貌、微观组织及力学性能的影响。结果表明,Zn箔中间层的添加对镁/钢搭接接头强度有明显影响,接头剪切载荷随Zn箔中间层厚度和旋转速度的增大呈先增大后减小的趋势。当焊接速度为80 mm/min、下压量为0.1 mm、旋转速度为900 r/min、Zn箔中间层厚度为0.05 mm时,接头剪切强度达到最大值104MPa,此时接头断口表现为韧脆混合断裂。Mg与Zn在镁/钢界面处发生反应生成MgZn、MgZn2、Mg2Zn3、Mg2Zn11金属间化合物。通过第一性原理计算Mg-Zn系金属间化合物的弹性常数及模量,结果显示此类化合物中除MgZn呈现较小的脆性外,其他均呈塑性。