如今,随着铝及铝合金在汽车制造、船舶、航空航天等领域的应用逐年增加,“铝+钢”构造的焊接也由此成为该领域内的热点问题。冷金属过渡CMT(Cold Metal Transfer)焊接具有热输入量低、焊接时不产生飞溅、过程易于控制等特点,能够进行薄板以及超薄板的焊接,从而利用冷金属过渡CMT熔-钎焊方法实现铝/钢的连接是有意义的,并且有价值的。本文以1.5mm厚的6061铝合金和1.85mm厚的DP780镀锌钢板及1.5mm厚的304奥氏体不锈钢板为研究对象,以ER4043(Al Si5焊丝)和ER4047(Al Si12药芯焊丝)为填充金属,进行了CMT熔-钎焊工艺试验,研究了焊接工艺参数、合金元素等对焊缝宏观形貌、微观组织和力学性能的影响。首先,采用单变量法研究了不同焊接工艺参数变量对焊后的接头形貌、微观组织及性能的影响。通过工艺试验探究,确定了6061铝合金和DP780镀锌钢焊接工艺参数为:送丝速度为4.7m/min,焊接速度为600mm/min,焊接电流为80A,电弧电压为12.4V。此时可以得到焊缝外观均匀、成形良好的搭接接头,其接头抗拉强度达到铝母材的48.5%。铝/钢接头方式采用搭接,焊后使用SEM及XRD观察分析接头微观组织及相组成,并可将熔-钎焊接头划为熔化区、富锌区和界面区等部分。熔化区主要由垂直于界面及熔合线方向,并形成于焊缝内部的初晶?-Al和分布在晶间的Al-Si共晶相组成。并且在该区域,为避免生成气孔,可借助于变更焊接过程中的工艺参数变量来实现。界面层靠近钢侧较平滑,靠近铝侧凹凸不平,该界面区是由致密的Fe-Al金属间化合物组成。其次,以Al Si5焊丝和Al Si12药芯焊丝为填充金属,采用CMT冷金属过渡的焊接工艺焊接6061铝合金和DP780镀锌钢,试验结果说明,使用两种焊丝都可以获得成形很好的熔-钎焊接头。Si元素能够细化焊缝组织晶粒,也能够有效阻碍中间化合物层的生成。然而,当钎料中所含的Si元素过多时,会使焊接接头的抗拉强度大大降低,严重恶化接头的拉伸性能。最后,利用CMT焊接法焊接6061铝合金和304奥氏体不锈钢,通过在不锈钢表面涂敷一层特种钎剂(KAl F4和K3Al F6加10%的Zn粉),能够获得成形较好的铝/不锈钢搭接接头。在特种钎剂的作用下,焊缝金属向钢侧润湿铺展良好,并通过OM、SEM及XRD等对铝-不锈钢接头的微观组织进行了观察分析,在铝/钢界面处生成了明显的IMC(中间化合物)层,同时该层主要成分为Fe Al2,且由于钎剂的作用,Si元素也参加了反应,形成Al0.5Fe3Si0.5相。对接头进行维氏硬度试验,发现界面层的硬度较高,这是由于在铝/钢界面处形成了脆性的金属间化合物。拉伸试验结果发现接头在铝/钢的结合位置产生断裂,并且钎焊接头的强度达到84.1MPa,也深层次的验证了该位置为铝/钢异种材料焊接接头的薄弱区域。