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铝合金/钢异种金属复合结构具有实现轻量化的优势,在汽车、航空航天、船舶等行业具有很好的应用前景。然而由于铝、铁物理化学性质差异大,焊接时极易形成硬脆的Fe-Al金属间化合物,使铝合金/钢焊接成为当前的焊接技术难点。熔-钎焊技术作为一种新颖的焊接方法被应用于铝合金/钢的连接中,熔-钎焊相比于固相焊等其它焊接方法具有效率高、不受工件尺寸形状限制的优势。近年来,铝合金/钢搭接结构的焊接已相对成熟,但对接结构的研究相对较少,然而对接结构在工业生产中的应用更加普遍,因此开展铝合金/钢对接熔-钎焊接工艺研究,对促进铝合金/钢对接复合结构的应用以及推动熔-钎焊接技术的发展具有积极意义。以1.5 mm厚的5052铝合金和Q235低碳钢板为母材、以AlSi5焊丝为填充材料进行铝合金/钢的对接熔-钎焊接工艺试验。对比搭接焊,分析了对接熔-钎焊的特点,发现提高钢侧温度、改善液态填充金属在钢板表面的润湿促进冶金结合是实现高强连接的关键,并提出了针对性的工艺措施。研究结果显示,采用焊前预热钢板和钢板开坡口的工艺措施未能有效改善对接焊缝成形,而对铝合金/钢设置不同散热条件的工艺措施可以有效的改善焊缝成形,能够得到成形美观的对接焊缝。但接头强度较低,不能满足工程需求。这说明仅采取工艺措施不能保证形成优质高强的铝合金/钢熔-钎对接接头,需要在一定工艺措施条件下采取合适的冶金措施来获得优质高强焊接接头。以Nocolok钎剂(以KAlF4、K3AlF6为主要成分)为基础开发一种合适的钎剂,用于铝合金/钢对接熔-钎焊来改善焊缝成形、提高接头性能。研究发现,KAlF4、K3AlF6以80wt%、20wt%的配比可以得到良好的焊缝成形,且实现了液态填充金属向钢板背面的铺展。在此基础上,向钎剂中添加一定比例的界面活性剂K2SiF6,焊缝成形仍较好,相比于不添加K2SiF6接头强度提高了7%。另外,试图通过添加合金元素来改善焊缝成形、提高接头性能,根据合金相图,选择Zn、Sn、Cu元素以粉末或者薄带的形式添加。试验结果表明,合金粉末和合金薄带均不能改善焊缝成形。以非金属钎剂为基体,掺杂合金元素,来改善铝合金/低碳钢对接焊缝成形,设计并进行正交试验,结果表明,非金属钎剂+合金元素复合钎剂可以明显改善铝合金/低碳钢对接焊缝成形,且接头性能优良,抗拉强度可达142 MPa,为铝合金母材的65%。对铝合金/钢对接接头的微观组织结构采用扫描电镜、能谱扫描进行了分析,发现在钢板的表面形成了连续的金属间化合物层,说明冶金结合良好,在界面的不同位置金属间化合物层的形态种类有所差异,形成的化合物主要有Fe2Al5、 FeAl2、Fe4Al13、Al7.2Fe1.8Si。接头断裂发生在对接界面,在焊缝侧和钢侧都呈解离状,且在断面上都均匀分布着Fe、Al元素。