鋁/鋼異種金屬焊接接頭組織與性能
隨著科學技術的發展，工程中對鋁/鋼焊接的需求越來越緊迫。鋁及其合金與鋼連接形成的復合結構充分利用了鋁合金與鋼兩種金屬材料具有的質量輕、強度高、耐腐蝕性好等優良特性，在以輕量化設計為主的汽車制造、航空航天等領域具有廣泛的應用前景。目前，鋁/鋼連接大多數仍然采用機械方式，如鉚接、壓緊等，國內外也有嘗試采用激光和擠壓復合工藝。總體來講，鋁/鋼的焊接大體可分為熔化焊、釬焊和固相焊。在熔化焊焊接過程中，由于鋁合金與鋼之間的化學與物理性質相差較大，得到成形較差的焊接接，組織極其不均勻且形成大量的脆性金屬間化合物，如Fe2Al5、Fe2Al3等，接頭性能降低；攪拌摩擦焊可以得到成形優異的焊接接頭，且接頭具有較高的強度，但受到焊接工件尺寸與形狀的限制，接頭形式和應用范圍受到很大的制約。
冷金屬過渡（ColdMetalTransfer,CMT）焊接具有熱輸入小且可控、無飛濺，可利用液態焊絲潤濕鍍鋅鋼板實現釬焊與熔化焊相結合等優勢。本研究采用CMT熔釬焊技術對鋁合金和鍍鋅鋼進行焊接，通過控制熱輸入，減少鋁/鋼界面金屬間化合物的形成，從而改善接頭力學性能。
1）采用CMT熔焊焊接方法可以實現60611鋁合金和Q235鍍鋅鋼的連接，焊接接頭成形良好，隨著焊接速度的降低，焊縫寬度明顯增大。
2）根據焊接接頭組織特征可以將接頭分成熔化區、界面區和富鋅區。接頭熔化區主要是由α-AL和AL-Si共晶相組成；界面區反應層組成主要是靠近鋼側呈舌狀且向鍍鋅鋼側生長的Fe2Al5；隨著焊接速度的降低，鋼側熱影響區的組織變化更加明顯。
3）鋁/鋼焊接接頭在過渡區顯微硬度最高，為180；熔焊焊縫區顯微硬度較低，約為80；鋼側熱影響區硬度平均值為152，熔化區存在一定的軟化；試樣在拉伸過程中發生明顯的塑性變形，在應力為6.0kn時發生屈服；焊接接頭的抗拉強度為134MPa，為鋁合金母材的72%。
