机械工程学报

作者：于江, 唐小雅, 孙宇, 张洪涛, 杨涛

单位：1. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 宁波 315201;2. 哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点实验室 哈尔滨 150001

关键词：电阻扩散焊,焦耳热,钨,低活化铁素体/马氏体钢；

基金：济宁市全球揭榜资助项目(2022JBZP004)。

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。

来源：2024年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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