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在能源问题以及环境问题愈加严重的现在,汽车轻量化变得更加迫切。使用铝-钢异种结构同传统钢结构相比重量更轻,且比全铝结构更加安全。而铝钢之间物理性能差异较大,难以相互连接,同时铝钢又极易在焊接过程中发生冶金反应,生成具有高脆硬相的铁铝金属间化合物,导致构件的力学性能的下降,限制其应用。激光熔钎焊具有热输入可控性高、焊接效率高、便于实现自动化等优点,在汽车板焊接中应用广泛。同时大量研究表明,磁场对于导电液体的流动具有显著的调控作用,然而,磁场对铝-钢异种金属激光熔钎焊接接头的宏观成形、显微组织、力学性能的影响还有待进一步研究,且磁场对于熔池流动、元素扩散的作用机理也有待阐明。本论文研究了磁场对焊缝接头宏观成形、微观组织以及元素分布的调控行为,阐述了磁场的具体作用。随着磁场强度的增大,界面组织的构成变得愈加简单,其构成由未加磁场时钢基体、游离金属间化合物、针状金属间化合物、层状组织(分三层)、铝基体转变为钢基体、层状组织(无分层现象)、铝基体的构成方式,组织的厚度均值及厚度波动值由37μm、70.99μm分别减小为7.83μm、2.63μm,尤其当外加纵向磁场强度达到120m T时,界面组织厚度为7.83μm<10μm,此时金属间化合物的高脆硬性将不再对接头的韧性产生显著影响。同时,元素分布变得单一,元素扩散距离减小,下层层状组织的形态由带状逐渐变为连续线状、断续线状、断续点状,数量不断减少。且在本实验条件下,外加60m T磁场可完全抑制Fe元素向铝基体中扩散。但是,在磁场的作用下,焊接过程中的热输入以及接头几何形貌基本不变,其中接头成形参数润湿角在20±1°范围内波动,钎接宽度变化不大。通过分析磁场对于接头力学性能的影响,发现在磁场的作用下,界面金属间化合物的显微硬度均匀性得到了提升,接头抗拉强度得到了增强,且随着磁场的增大抗拉强度随之增大。在外加120m T磁场时,抗拉强度提升了65.4%,接头断口中韧窝的平均直径、深度变得更大、更深,塑性更好,组织缺陷减少。为了阐明磁场产生这些影响的原因,对界面组织中主要相Fe2Al5及Fe Al3的生长过程进行了阐述,在马兰戈尼对流与磁场相互作用下,产生了阻碍对流的安培力,该制动力导致马兰戈尼对流强度下降。基于对0/60/120m T焊接过程的高速摄像结果,发现在磁场作用下,熔池横向速度(沿焊缝方向)被抑制,且随着磁场强度的增大,被抑制的程度逐渐增大,而对流强度被抑制导致固-液界面中的溶质浓度降低,溶质迁移率下降,金属间化合物的生成减少,同时Al原子通过层状组织结构空位向其生长前沿扩散时与磁场作用产生洛伦兹力,受到制动力洛伦兹力的影响,扩散速度降低,导致生长前沿溶质浓度进一步降低,金属间化合物的生成进一步减少。因此在本实验中,外加120m T纵向磁场的调控效果最好。