鋁硅鍍層熱成形鋼拼焊板箔材填充激光焊的組織與性能研究

林文虎，李芳，華學明

(1.上海科技大學創意與藝術學院智造系統工程中心,上海 201210；2.上海交通大學材料科學與工程學院上海市激光制造與材料改性重點實驗室,上海 200240)

0 序言

隨著汽車輕量化發展，鋁硅鍍層熱成形鋼成為越來越重要的汽車用先進高強鋼，廣泛用于汽車A 柱、防撞梁等安全結構零部件[1].鋁硅鍍層一方面可以抑制熱成形過程中氧化皮和脫碳的形成，另一方面受富鋁析出相(主要是金屬間化合物和高溫鐵素體)的影響，熱成形后拼焊板接頭強度和塑性均大幅降低[2–4].目前工業生產中普遍采用激光燒蝕的方法預先去除拼焊板邊緣的鋁硅鍍層[5]，降低焊縫鋁含量，減少高溫鐵素體，但受限于專利壟斷和設備成本，急需提出一種替代解決方案.

Wang 等人[6]提出通過不改變基材組織形貌的情況下，預先通過熱處理或激光改變鍍層結構，由鋁硅共晶組織轉變為Fe-Al 金屬間化合物，可以有效提高焊接接頭的強度.Sun 等人[7]提出通過脈沖激光增加熔池流動性，減少元素偏析，可以提高焊接接頭性能.類似的現象，Lin 等人[8]認為改變匙孔的穿透狀態可以抑制下表面鍍層進入熔池，降低焊縫局部鋁含量，改變焊接接頭的組織和性能.Khan 等人[9]通過表面預涂覆碳膜，促進飛濺的產生，移除部分上表面鋁鍍層，降低熔池鋁含量，并適當地過渡碳元素進入焊縫，提高高溫奧氏體的穩定性，抑制δ 鐵素體的生成.

填充材料也是一種常見的焊接冶金方法，通過絲材或……