激光摆动模式对铝/钢焊接接头成形特征及组织、强度的影响

作者：李军兆; 刘一搏; 孙清洁^*; 陶玉洁; 张清华; 靳鹏; 冯吉才

来源：中国激光, 2020, 47(04): 141-148.

• 焊接技术
• 摆动激光焊接
• 铝合金
• 不锈钢
• 微观组织
• 强度

铝、钢金属在物理化学性质上的巨大差异使得铝/钢异种接头的优质连接成为焊接领域的难点。采用摆动激光热源实现了6061铝合金和316L不锈钢搭接接头的良好连接,研究了激光摆动模式、摆动频率对接头成形质量、界面组织结构及拉剪强度的影响。结果表明:摆动激光能够增加铝/钢界面的连接面积,减小接头的熔深,有效抑制焊缝中的气孔、裂纹等缺陷;同时,摆动激光能使界面温度均匀并增强对熔池的搅拌作用,降低界面处的冶金反应,有效抑制界面脆硬金属间化合物的产生;摆动激光焊接接头的界面组织主要为Fe(Al)固溶体及少量弥散分布的针状FeAl3相;摆动激光焊接接头的最大拉剪强度可达117.5 N/mm,相比于常规激光焊接接头提高了约45%,接头断裂位置为不锈钢与焊缝交界处。

• 单位
  哈尔滨工业大学; 先进焊接与连接国家重点实验室; 哈尔滨工业大学（威海）