机械工程学报 ›› 2024, Vol. 60 ›› Issue (20): 173-180.doi: 10.3901/JME.2024.20.173
于江1,2, 唐小雅2, 孙宇2, 张洪涛2, 杨涛1
YU Jiang1,2, TANG Xiaoya2, SUN Yu2, ZHANG Hongtao2, YANG Tao1
摘要: 提出高电阻率石墨作为热补偿辅助电极,纯Fe箔作为中间层,在一定焊接时间下,通过电阻缝焊输出的恒定电流产生的焦耳热实现纯钨板与CLF-1低活化铁素体/马氏体(RAFM)钢的电阻扩散焊连接。同时,对比获得的钨/钢和钨/铁/钢焊接接头的界面组织、接头强度和断裂形式去揭示中间层在焊接过程中的作用机制。结果表明:由于钨/钢异种金属界面之间引入了中间层,获得的钨/铁/钢焊接接头的界面结构发生显著变化,由原来的钨/钢连接界面转变为钨/铁界面和铁/钢界面,同时,中间层的加入会导致整个焊接接头电阻增加,焊接过程中生成的焦耳热增多,导致界面处元素相互扩散距离增加,由原来的2 μm增加至4 μm,获得的焊接接头剪切载荷得到提高,为12 313.3 N,相对前者提高约30.82%,接头表面实时温度场表明整个焊接过程中辅助电极石墨的温度最高,达到910℃,但小于母材熔点,这亦表明整个焊接过程界面以扩散为主,为电阻固相扩散连接。此外,断口形貌表明中间层的加入导致断口处反应区域增加,主要断裂位置位于钨合金处,表明钨/钢之间形成较好的冶金结合。
中图分类号: