基于蒸发箔致动器的AA6061铝合金和DP780双相钢冲击焊接研究



基于蒸发箔致动器的AA6061铝合金和DP780双相钢冲击焊接研究

由于冲击焊接在焊接过程中很少或几乎没有热量的输入，因此在一定程度上可以减少金属化合物的形成。为了将冲击焊接应用到汽车生产中，本文利用新研制的蒸发箔致动器，分析如何实现AA6060铝合金和DP780双相钢这两种材料间的冲击焊接，并对冲击焊接形成的样品进行力学性能测试和金相组织观察。

冲击焊接中将固定的金属称为靶金属，冲击的金属称为飞片。焊接时，将需要焊接的工件固定，后利用高速飞片冲击连接处，使连接处形成一定的高压区域实现连接。蒸发箔致动器基于薄金属箔或细金属丝的快速气化而产生类似于爆炸性效果的装置。制备样品时，将1mm厚的DP780双相钢板材与0.9mm厚的AA6061铝合金板材固定，将蒸发箔致动器置于30mm处，利用电容器产生的短时、高电流脉冲（100kA）通过蒸发箔致动器中的飞片。选择飞片材料的依据为轻质量、低强度和高韧性，厚度范围为0.05～0.15mm。文中选用0.0762mm厚的AA3003铝箔作为飞片的原材料，之后将形成的样品进行力学性能测试，并利用光学显微镜和扫描电子显微镜对焊接处及断口进行金相组织观察。结果显示：样品失效多发生在焊接区域以外，表明焊接区域的强度高于母材，焊接区域抗拉强度为33.3N/mm，而剪切强度峰值高达326.1N/mm，还需要进行焊接参数的优化，实现更高的抗拉强度；金相观察显示，断裂面既出现脆性区域，又出现塑形区域。焊接表面呈现波浪形态的纹路，这是冲击焊接的典型特征。

A Vivek et al.SAE 2015-01-0701.

编译：李臣