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随着节能减排和轻量化目标的提出,镁合金和铝合金的应用越来越广,镁/铝的焊接问题会不可避免的遇到。由于镁/铝焊接容易出现金属间化合物、气孔和裂纹等缺陷,使用传统的焊接方法难以获得性能良好的焊接接头。冷金属过渡技术(CMT)是一种新型焊接技术,它能大大降低焊接热输入,通过采用CMT技术使镁/铝异种金属达到高强度的连接,对生产应用具有重大意义。本文采用CMT焊接技术对1.5 mm厚的AZ31B镁合金和6061铝合金进行连接,首先,选用AlSi5焊丝进行搭接焊试验,寻找合适的焊接工艺参数,并分析气孔、裂纹和金属间化合物形成的原因;其次,依次使用AlSi5、AlSi12和AlMg5焊丝作为填充金属,使用0.1mm的锌箔为辅助夹层进行试验,找出力学性能最优的焊丝并分析合金元素的作用机理;最后,在锌夹层辅助下采用不同的热输入进行焊接,分析不同的焊接热输入对镁/铝焊接接头力学性能和元素分布的影响。以上研究结果表明:采用AlSi5焊丝作为填充金属直接焊时,焊接接头出现了气孔和裂纹缺陷,镁侧熔合区生成了约40μm的镁铝金属间化合物,拉伸断裂发生在镁侧熔合区,断裂性质为脆性断裂,断口处存在Al12Mg17、AlMg和Al3Mg2等金属间化合物。这些脆硬的化合物在镁侧熔合区和镁侧焊缝区呈连续分布,恶化了接头的力学性能。在此基础上采用AlSi5焊丝作为填充金属,使用0.1 mm锌箔为夹层进行焊接,镁侧熔合区的宽度变宽,并且生成了镁锌化合物,镁锌化合物和镁铝化合物在镁侧熔合区相间分布,一定程度上防止了裂纹的产生,接头力学性能相对镁/铝直接焊提高了30%。分别采用AlMg5和AlSi12焊丝作为填充金属在锌夹层辅助下进行焊接,使用AlMg5焊丝进行焊接时,镁侧熔合区生成了MgZn2和Al12Mg17,接头力学性能相对使用AlSi5焊丝无明显变化,拉伸断裂发生在镁侧熔合区。使用AlSi12焊丝进行焊接时,镁侧熔合区生成了Mg2Si、MgZn2和Al12Mg17,它们相间分布,接头力学性能相对于使用AlSi5加锌箔时提高了30%。拉伸断裂发生在焊缝中心区,断裂形式为脆性断裂。断裂原因是焊缝中心区生成了气孔缺陷,气孔的存在大大减少了接头的有效承载面积。生成气孔的原因是较多硅进入熔池,致使熔池凝固时间缩短,流动性变差,气体来不及逸出。使用AlSi12焊丝,采用较低的热输入时,焊缝组织致密,气孔缺陷较少,较高的热输入时,锌烧损严重,气孔增多,恶化了接头的力学性能,合理的热输入能减少气孔、裂纹和金属间化合物的产生,从而获得优质的焊接接头。