研究目的
研究黄铜中间层对5052铝合金与热冲压钢激光偏置焊接接头截面宏观组织及力学性能的影响。
研究成果
该研究成功证明,改变黄铜中间层的厚度会显著影响5052铝合金与热冲压钢激光偏移焊接接头的微观结构和力学性能。发现0.05毫米为最佳中间层厚度,此时可获得最高抗拉强度。脆性Fe2Al5相的存在被确认为导致力学性能劣化的关键因素。未来研究可探索其他中间层材料或焊接参数以进一步优化接头性能。
研究不足
该研究的局限性在于所使用的特定材料和焊接参数。未探究其他中间层材料或不同焊接参数的影响。此外,快速冷却速率和有限的热输入可能影响黄铜中间层的溶解和扩散的充分性。
1:实验设计与方法选择:
采用激光偏移焊接技术连接5052铝合金与热冲压钢,并以黄铜作为中间层。通过改变黄铜中间层的厚度来观察其对焊缝显微组织和力学性能的影响。
2:样品选择与数据来源:
基材为5052铝合金和热冲压钢,黄铜中间层厚度分别为0.05毫米和0.1毫米。
3:05毫米和1毫米。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:包括光纤激光焊接系统、扫描电子显微镜(TESCAN MIRA3)、能谱仪、微区X射线衍射仪(Rigaku Rapid IIR)以及纳米压痕仪(Agilent Nano Indenter G200)。
4:3)、能谱仪、微区X射线衍射仪(Rigaku Rapid IIR)以及纳米压痕仪(Agilent Nano Indenter G200)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:焊接过程中将激光束聚焦于钢表面,参数设置为功率1.2千瓦、波长1070纳米、焊接速度12毫米/秒。焊后制备试样进行拉伸测试和显微组织观察。
5:2千瓦、波长1070纳米、焊接速度12毫米/秒。焊后制备试样进行拉伸测试和显微组织观察。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:利用扫描电子显微镜、能谱仪和微区X射线衍射仪分析显微组织,并通过纳米压痕测试测量不同相的硬度值。
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nanoindenter
Agilent Nano Indenter G200
Agilent Technologies Inc.
Used for measuring the nanohardness values of different phases near the interface.
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micro-XRD
Rigaku Rapid IIR
Rigaku Corporation
Used for phase identification of the intermetallic compound layer.
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fiber laser welding system
Used for laser offset welding of 5052 aluminum to press-hardened steel with a brass interlayer.
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SEM
TESCAN MIRA3
Tescan
Used for examining the cross-sectioned macrostructure, the interfacial microstructure, and fracture behavior.
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EDS
Used for revealing the chemical composition of the interface microstructure and fracture surface.
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