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本文采用CMT技术,选用ER4043铝硅焊丝为填充金属,对厚度1mm的5052铝合金和Q235镀锌钢进行熔-钎焊搭接。以厚度为0.1mm的铅箔为中间夹层,通过添加中间夹层和不添加中间夹层对比实验,研究中间夹层对熔-钎焊焊缝组织和性能的影响。利用超景深显微镜、SEM、EDS、XRD等手段对焊接接头的宏观及微观组织、力学性能、物相组成和化学成分组成等进行了研究。不添加中间夹层时,通过单变量实验获得的最佳工艺参数为:焊接电流55A,焊接速度650mm/min,脉冲频率3Hz,接头抗拉强度为128.8MPa。热输入量较低时,焊缝根部出现“未钎合”现象;随着热输入量的增加,根部未钎合现象消失。热输入量越大,焊缝宽度越宽;相反,热输入量越小,焊缝宽度越窄。接头内部存在较多气孔且多集中在铝侧熔化区上部。焊接热输入对接头横截面尺寸有较大影响,而横截面尺寸是影响接头强度的重要因素。在铝/钢之间添加铅箔时,通过正交实验获得的最佳工艺参数为:脉冲频率5Hz、焊接电流60A、焊接速度450mm/min,接头抗拉强度为167.4MPa。根据组织特征可将熔-钎焊接头分为界面区(中心界面区和边缘界面区)、熔化区、铝侧热影响区和熔合区、富锌区。热影响区晶粒受热变得粗大,熔合区为粗大的柱状晶,熔化区为树枝晶。熔化区由树枝晶及枝晶间的第二相颗粒组成。树枝晶主要成分为α-Al固溶体,晶界处的第二相颗粒为铝硅共晶;富锌区由α-Al固溶体、铝硅共晶及少量的铝锌共晶组成。熔合区晶界处析出较多第二相颗粒,这些颗粒起强化作用,因而熔合区硬度高于铝合金母材硬度。接头强度极低时,断裂位置为钎焊部位;其他情况下,断裂位置均为铝侧热影响区。接头的断裂属于以韧性断裂为主,脆性断裂为辅的混合断裂。铝/钢界面处生成了一层厚度分布不均匀的化合物层,化合物层的主要成分为Fe2Al5和FeAl,化合物层的厚度与接头强度有很大关系。中间夹层铅的作用是:a)增加液态金属在钢表面的润湿性;b)提高铝/钢熔-钎焊接头的抗拉强度;c)有效地阻挡了Fe、Al原子间相互扩散,从而避免了Fe-Al金属间化合物的大面积生成;d) Pb元素的加入使得FeAl化合物的塑性增强,脆性降低。