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目前,钢-铝混合车身是汽车制造领域最为重要的发展方向之一,故近年来,钢和铝间的连接技术已成为异种金属连接领域的研究热点。因上述两种材料在物理及化学性质上存在着明显的差异,并且易形成脆性金属间化合物,采用传统的焊接方法很难实现两者的优质连接。激光焊接因具有焊接热输入小、热影响区窄、焊接效率高等优点,为钢-铝异种材料的优质连接提供了新的探索方向。据此,本文采用高功率光纤激光器对双相钢DP980和A6061铝合金进行搭接焊(钢上铝下),研究了焊缝和界面的显微组织及接头的力学性能变化规律;并采用预置不同厚度(0.10mm、0.20mm、0.30mm)的镍箔和铜箔进行合金化,研究了镍和铜含量对钢/铝异种激光搭接焊焊接接头组织和性能的影响,为钢/铝异种金属激光搭接焊接接头强韧化提供理论基础和基础数据。主要研究内容及结论如下:(1)DP980/A6061异种激光搭接焊接头相变过程及力学性能:激光焊接过程中铝上浮进入钢侧熔池,扩大了δ相区,焊缝析出大量的δ铁素体,导致焊缝纵向硬度分布不均(255～300HV);界面处形成由Fe2Al5和FeAl3构成的脆性金属间化合物层,峰值厚度为25μm,显微硬度高达540HV;拉剪断裂位置出现在界面处,强度仅为42MPa;(2)镍对DP980/A6061异种激光搭接焊焊接接头组织和性能的影响:镍可以显著抑制焊缝中δ铁素体析出,镍箔厚度为0.10mm和0.30mm时,可获得全马氏体组织,显微硬度均匀性和均值明显提高;镍可参与界面处的冶金反应,界面处有一定量的Ni-Al金属间化合物(NiAl3或Ni2Al3)析出,减少Fe-Al金属间化合物的析出;当镍箔厚度为0.10mm时,界面金属间化合物峰值厚度降低至15μm,拉剪强度达到61MPa;(3)铜对DP980/A6061异种激光搭接焊焊接接头组织和性能的影响:本文所研究范围内铜无法抑制焊缝中δ铁素体的形成,焊缝显微组织仍为δ铁素体和板条马氏体;但是铜原子可抑制铁原子和铝原子的互扩散,界面处形成(Fe,Cu)2Al5和(Fe,Cu)Al3金属间化合物,峰值厚度可降低至20μm;但因热裂纹的存在,拉剪强度仅为45Mpa;(4)对比而言,镍可以显著抑制钢侧焊缝中δ铁素体形成及减少Fe-Al金属间化合物的析出,从而将钢-铝焊接接头的线载荷提高48%;而铜仅能实现对Fe-Al金属间化合物的改性;与以往研究工作相比,采用镍合金化具有明显的成本及安全性优势。