钢/铝添加粉末激光焊接头界面组织与性能

摘要：

基于密度泛函理论的第一性原理,利用层技术构建钢/铝激光焊接的Fe/Al界面模型,研究金属原子X(X=Sn,Sr,Zr,Ce,La)置换Fe/Al界面模型中Fe(Al)原子的合金形成热及其体系电子结构.结果表明:Sn,Sr,Ce优先置换Fe/Al界面处的Al原子,而La, Zr优先置换Fe/Al界面处的Fe原子,合金化促进Fe/Al界面电子在不同轨道之间的转移,增强Fe-Al的离子键性能,提高Fe/Al界面结合能力,改善Fe/Al界面的脆性断裂,其中Sn的合金化效果最显著.在此基础上,进行1.4mm厚DC51D+ZF镀锌钢和1.2mm厚6016铝合金试件添加Sn,Zr粉的激光搭接焊实验,结果显示:添加粉末可促进焊接熔池的流动性,改变接头界面成分和显微组织,添加Sn粉激光焊钢/铝接头的抗拉强度327.41MPa,伸长率22.93%,较添加Zr粉和未添加粉末有了明显提高.

关键词：钢/铝、第一性原理、激光搭接焊、Fe/Al界面

所属期刊栏目：45

分类号：TG113(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目51674112;广东省科技计划项目2013B091602002;广东省科技基础条件建设项目2014B030301012;湖南省教育厅自然科学研究项目15C1403;广州市重点实验室建设项目201509010003

在线出版日期：2017-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：123-128