釬料形狀對Q235鋼/6061鋁合金高頻感應釬焊工藝的影響

趙 霞， 張世玉， 張子博， 郭大若

(1.黑龍江科技大學 材料科學與工程學院, 哈爾濱 150022; 2.中國核工業第五建設有限公司, 上海 201512)

0 引 言

鋁合金和鋼的連接結構兼顧了鋁合金耐蝕性強、比重小和鋼的強度高等性能特點，已廣泛應用在航空航天、船舶、建筑等領域。但鋁合金和鋼在連接過程中極易生成脆性的鐵鋁金屬間化合物而使其應用受限，其不適宜熔化焊方法[1-2]。目前，采用較多的鋁/鋼連接方法為釬焊和固相焊。固相焊在工件尺寸和接頭形式等方面局限性明顯，因此釬焊已成為鋁/鋼異種材料連接的熱門方向。尤其是高頻感應釬焊，其具有設備簡單、控制精確、高效、低污染，是一種環保高效的釬焊方法，應用廣泛。國內外許多學者對鋁/鋼釬焊的焊接方法、焊接工藝及界面反應等方面進行了大量研究，并取得了較大進步[3]。但未見關于釬料形狀對工藝影響的報道，因此筆者研究釬料形狀對Q235鋼/6061鋁合金高頻感應釬焊工藝的影響，以期對鋁/鋼釬焊工藝的發展提供一定的基礎研究數據。

1 材料與方法

實驗基材選Q235鋼和6061鋁合金，分別加工成尺寸為35 mm×35 mm×2 mm、18 mm×18 mm×2 mm。所用釬料為箔片狀4047釬料、粉末狀AS-1釬料及絲狀Al-47-S環保自釬焊條，三種釬料成分見表1。所用釬劑為FA-4釬劑，粉末狀，主要化學成分為氟鋁酸鉀，熔點555 ℃。高頻感應釬焊工藝流程為焊前準備—焊接—焊后處理[4-5]。

表1 三種釬料化學成分

釬料焊接電流330～360 A，焊接時間28～36 s，用GPH-40型高頻感應加熱設備進行釬焊。利用MX-2600FE型掃描電鏡進行潤濕性測定、組織觀察。……