双束激光焊接-钎焊铝/钢异种金属的界面特征与力学性能

摘要： 采用双光束激光焊接-钎焊技术，在无需填充金属的条件下成功实现了DP590钢与AA7075铝合金的搭接连接。通过引入衍生激光束，有效改善并控制了润湿角、润湿距离及金属间化合物(IMC)层厚度。研究发现：随着激光功率从1.0 kW增至1.6 kW，液态铝在钢表面的润湿性显著提升——润湿角由25.3°降至17.8°，润湿距离由2.17 mm增至3.19 mm。钎焊界面存在两种IMC相：靠近钢侧的η相(Fe2Al5)呈扁平形态，邻近焊-钎缝区的θ相(FeAl3)呈针状形态。当激光功率从1.0 kW升至1.6 kW时，IMC层厚度从8.37 μm增加到12.12 μm。拉伸试验表明：润湿性和IMC层厚度均影响焊-钎接头强度，润湿性差及IMC层过厚会导致接头强度降低并在钎焊界面发生断裂。当激光功率为1.4 kW时，获得平均123.7 MPa的最佳接头抗拉强度。