随着能源和环境危机的加剧,汽车轻量化已经成为汽车行业发展的主要趋势之一,高强铝合金代替钢已经成为实现汽车轻量化的途径之一,然而铁与铝较大的物理性质差异,以及铁与铝之间会形成脆性化物,直接影响着铝合金和钢的连接性能。本文通过采用AlSi5焊丝作为填充金属,采用CMT熔钎焊的方法,研究了焊丝在镀锌钢板上的润湿性,并对7075铝合金及镀锌钢板进行了CMT熔钎焊连接,且为了提高接头的性能,采取焊前预热,研究了熔钎焊接头的组织及性能。AlSi5焊丝在镀锌钢板上的润湿性优于在非镀锌钢,在镀锌钢板上,润湿角较小,铺展长度较大。在润湿界面生成Fe₂Al₅和Fe Al₃化合物,且AlSi5焊丝在镀锌钢板上的润湿界面化合物层的厚度要远小于非镀锌钢板。随着热输入的增加,AlSi5焊丝在镀锌钢板上的润湿角减小,润湿长度增加,界面化合物层的厚度增加。采用AlSi5对7075铝合金及镀锌钢板进行CMT熔钎焊,发现焊缝表面成型良好,呈鱼鳞状。焊接接头可分为富锌区,焊缝区,热影响区,界面化合物区。富锌区为Al-Zn固溶体;焊缝区由α-Al固溶体和铝硅共晶组成;界面化合物区由靠近钢侧的Fe₂Al₅和靠近焊缝的Fe Al₃相;热影响区的组织由于受热输入的影响也发生一定的变化。在对熔钎焊接头进行力学性能测试发现,热输入较小时,界面化合物层厚度较薄,润湿长度较小,断裂发生在界面化合物层。而随着热输入的增加,界面化合物层厚度增加到4-50μm,润湿长度也有所增加,断裂发生在热影响区的熔合区。热输入继续增加,界面化合物层的厚度增加到8-100μm左右,断裂发生在界面化合物区。对焊接接头的断口进行分析,断裂发生在熔合区的属于韧窝断裂,而在界面化合物区的断裂属于解理断裂。当送丝速度为5m/min,焊接速度为0.5m/min时,接头承受的最大载荷为8582N。对接头进行硬度分析发现焊缝中心的硬度约在60-90HV,热影响区的硬度约为140-160HV,热影响区软化区距熔合线的距离随着热输入的增加而增加。采用焊前预热的方式发现,预热可提高AlSi5对镀锌钢板的润湿性,降低润湿角,增加润湿长度和界面化合物层。当对铝/钢进行CMT熔钎焊时,预热能够增加润湿长度,减少润湿角,界面化合物层的厚度变化不明显。焊接过程的温度场进行有限元模拟,发现以焊缝为中心,靠近铝板侧温度梯度较大,靠近钢板侧温度梯度较小,焊接时的最高温度达到1110℃。富锌区前沿的温度为750℃,导致在富锌区的锌只是熔化,并没有完全蒸发,因此液态钎料的润湿部分是在液态的锌表面,部分是在钢的界面。对预热的温度场进行模拟发现,预热100℃下,富锌区相同位置的温度达到900℃左右,促使锌的熔化量增加,促进了钎料前沿进一步润湿铺展。界面化合物层的温度增加不明显,导致界面化合物层的厚度变化的不大。