铝/铜异种金属激光填丝熔钎焊工艺研究

采用Zn-5%Al药芯焊丝对T2紫铜和LY16铝合金板进行激光熔钎焊对接试验。主要研究激光功率、焊接速度和焊接线能量等工艺参数对接头力学性能的影响,同时观察并分析接头的显微组织形貌。结果表明:接头的抗拉强度随着激光功率、焊接速度和焊接线能量的增大均呈现出先增大后减小的趋势,金属间化合物(IMC)层厚度随着焊接线能量的增大而增大。当激光功率为2000~2400 W,焊接速度为0.7~1.1 m·min-1,焊接线能量为1200~1600 J·cm-1时, IMC层厚度为7.6~10.81μm,焊接接头整体成形良好。当激光功率超过2600 W时,焊缝背面出现明显的飞溅现象,甚至会出现被焊穿的情况。最佳工艺参数为:激光功率2200 W,焊接速度0.9 m·min-1,焊接线能量1446.67 J·cm-1。此时, IMC层厚度为9.23μm,接头的抗拉强度达到最大值,为274.25 MPa。接头主要分为铜侧钎焊区、焊缝中心区和铝侧熔焊区。其中,铜侧钎焊区为呈笋状向焊缝区生长的AlCu相和白色块状的CuZn4化合物;焊缝中心区主要为α-Al相与β-Zn相形成的共晶组织。