精密成形工程

作者：于朋, 张体明, 陈玉华, 叶智康, 谢吉林, 王善林, 张世一

单位：南昌航空大学 航空制造工程学院,南昌 330063

关键词：磁脉冲焊接,AA1060/DP690T异种材料,放电能量,初始间隙,微观组织,力学性能

基金：江西省杰出青年基金（20224ACB218005）; 国家自然科学基金（52165049,52175326）

目的 探究工艺参数对AA1060/DP690T异种金属磁脉冲焊接接头界面微观组织和力学性能的影响规律,并揭示基板镀镍处理对接头性能的作用机制。方法 利用磁脉冲焊接设备制备焊接接头,通过显微组织观察、能谱分析、电子背散射技术和剪切强度测试等手段,系统研究了工艺参数对接头界面微观组织和力学性能的影响,除此之外,还研究了镀镍层对接头性能的影响。结果 当放电能量为30 kJ、初始间隙为1.5 mm时,接头剪切强度最高,达到AA1060强度的82.5%。界面金属间化合物（IMC）平均晶粒尺寸（约0.8 µm）显著小于AA1060（约15 µm）和DP690T（约5 µm）,铝母材压深（1 000 nm）<IMC层压深（570 nm）<钢母材压深（420 nm）,界面呈现典型硬度过渡特征。随着放电能量的增高,IMC厚度由3 µm增大到20 µm,界面失效模式也由韧性断裂转变为脆性断裂。当放电能量为30 kJ、初始间隙为1.5 mm时,相较于AA1060/DP690T接头,AA1060/镀镍DP690T接头的最大剪切载荷由4.65 kN减小到3.59 kN,降低了22.7%,延伸长度由3.02 mm增大到4.78 mm,增加了57.9%。结论 IMC的中间硬度特性（介于两母材之间）实现了力学性能梯度过渡,从而缓解了铝/钢热膨胀系数差异引发的残余应力,增强了接头的连接性能;镀镍层使接头从强度主导型转变为韧性主导型,更适用于抗冲击的工程应用。

来源：2026年第2期

《精密成形工程》期刊编辑部

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