不锈钢表面镀铜对铝／钢 YAG 激光焊接的影响

对0．3 mm 厚的316L 不锈钢／6061铝合金进行了脉冲激光（YAG）封边焊接试验。为了改善铝钢的冶金结合，对不锈钢表面进行了镀 Cu 处理，对比了镀铜前后的焊接情况；利用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析等方法研究了接头界面区显微组织特征、熔合情况、元素分布和断口形貌。结果表明：对于铝／钢直接焊接，焊接电流 I ＝130 A，激光脉宽 D ＝4 ms，激光频率 f＝13 Hz，焊接速度 V ＝150 mm ／min，气体流量25 L／min，零离焦时，焊缝平整、成型美观。镀铜层形成了铝钢焊接的过渡层，减缓了界面处液态金属传递，抑制了铁铝之间的熔合，铝钢熔合线向钢一侧偏移。不锈钢未镀铜情况下，焊接接头组织主要由靠近铝一侧的针状或粗大板条状 Fe2 Al5及靠近钢一侧的 FeAl 组成；镀铜后 Cu 主要固溶到 Fe 中，接头界面组织主要由（Fe，Cu）2 Al5、（Fe，Cu）3 Al 组成。镀铜前后接头拉伸断口形貌未发生明显变化，然而，接头强度明显提高，提高约40．32％，达到15．63 N ／mm。