汽车6016铝合金/低碳钢激光焊接头界面组织与性能

罗兵兵¹，张华¹，雷敏¹，冯艳¹，许兰锋²，刘定军¹

1. 南昌大学机电工程学院江西省机器人及焊接自动化重点实验室2. 江铃汽车股份有限公司

摘 要：汽车轻量化需求促使铝/钢一体化结构件代替单一钢结构件成为汽车工业的发展趋势。然而,铝与钢之间冶金相容性较差,传统的熔焊方法难以实现二者的有效连接。为了解决这一难题,本研究采用光纤激光器对车用薄板6016铝合金和DC06低碳钢平板试样进行了钢上铝下搭接形式的激光焊接试验。利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和拉伸试验机等实验设备对铝/钢激光焊接头界面组织和力学性能进行了研究。结果表明,当激光功率（P）为1 000 W、焊接速度（V）为0.05 m/s、离焦量（f）为+1 mm、保护气为高纯氩气且流量为20 L/min时,焊缝中心由大量铁素体和珠光体组成,铝/钢激光焊接头的平均抗拉剪力达到最大,为94.2 N/mm,接头断裂呈韧性和准解理的混合型断裂模式。铝/钢接头界面生成一定的脆硬金属间化合物（IMC）,主要由FeAl₂、FeAl和FeAl₃相组成。

关键词：激光焊;6016铝合金;低碳钢;界面组织;力学性能;