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镁/钢激光熔钎焊接特性及界面合金调控技术研究 -山东益源

为提高运载能力、节约能源、降低成本以及满足不同的服役环境，异种材料的轻量化结构件逐渐受到人们的重视。在环境和能源问题日益严峻的今天，实现汽车轻量化生产，降低自重，受到各大汽车厂商的关注。车身重量占车重的30%，其主要材料是钢板，如何加快轻质镁合金材料在汽车中的应用，采用先进激光连接技术实现镁/镀锌钢，镁/钢的可靠连接，已成为该领域的关键技术瓶颈之一。由于Mg、Fe之间熔点差异大，既不互溶也不发生冶金反应，镁/钢需依靠外加元素进行界面调控；镀锌钢因锌960oC的低沸点使得熔化过程难以控制，传统的熔焊方法难以实现其可靠连接。激光熔钎焊技术既可通过焊丝方便添加调控元素，又可有效避免镁/镀锌钢焊接过程的锌蒸发问题，成为解决这一难题的优选工艺。为此，本文基于镁/镀锌钢激光熔钎焊的焊接特性与断裂行为的研究，以及界面Mg-Zn反应物与Fe-Al反应物所起作用的对比分析，重点以镁/钢异种接头为研究对象，系统性研究激光熔钎焊过程快速加热与冷却这一特殊热循环条件下界面Fe-Al化合物的合金调控技术，为非互溶性异质材料激光连接技术提供理论指导。本文首先研究了热源模式与作用位置、焊接速度等关键因素对镁/镀锌钢焊缝成形与界面特征的影响规律，获得成形美观、无缺陷的焊缝，强度约为镁母材51%左右，并确定了其工艺控

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