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在能源缺乏和环境恶化日益严重的中国,如何减少运输工具的自身重量,提高其运载能力的同时减少化石能源的消耗,降低对环境的影响成为了汽车工业和航空工业关注的重点。以铝合金为代表的轻金属具有比强度高,耐腐蚀性好,自身密度低等优点,可部分替代钢铁来制备结构部件。但是在服役条件比较恶劣,需要承受较重且变化较大的动载荷,需要在温度较高或较低条件下工作的零部件依然需要由钢铁来制备,以保证其在使用过程中的安全性和可靠性,因此铝合金与钢铁的连接技术已成为目前研究的热点。钢在铝中的固溶度几乎为零,在钢铝界面处产生多种硬而脆的金属间化合物;钢与铝的热导率、线膨胀系数,熔点的巨大差距导致接头焊后变形严重,存有残余应力甚至热裂纹;而且在钢铝焊缝内容易形成的气孔和夹杂物。这些因素严重制约着钢铝接头的力学性能,是目前钢铝连接中的难点。本研究采用了交流双脉冲MIG焊来制备钢铝搭接接头。通过周期性改变焊丝极性和添加低频脉冲,交流双脉冲MIG焊形成的熔池温度低于传统的直流脉冲MIG焊形成熔池的温度,减小了钢铝界面处脆性金属间化合物的厚度和接头界面处的残余应力,提高了钢铝搭接接头的最大拉伸强度。在交流双脉冲MIG焊制备的钢铝接头中,由于焊缝不同位置冷却速度的差异,焊缝根部脆性相的厚度低于焊缝中部脆性相的厚度,且根部金属间化合物层的厚度和形貌决定了裂纹产生的难易以及接头的最大拉伸强度。交流双脉冲MIG焊在制备钢铝搭接接头中,焊接电压、焊接电流与焊接速度的比值决定焊接过程中的热输入量,钢铝界面处金属间化合物层的厚度随热输入量的增加而线性增加。在热输入量基本相同条件下,焊接电压、焊接电流与焊接速度的增加,提高了熔池的温度以及熔池高温停留时间,金属间化合物层的厚度也略微增大。在本研究中,金属间化合物层的厚度是影响钢铝搭接接头的最大拉伸强度的主要因素,钢铝接头的最大拉伸强度随金属间化合物层厚度的减少而增大。在焊丝中添加的Si元素能够通过置换的方式进入到金属间化合物层内部,阻碍Al元素的扩散,抑制金属间化合物层的生长;且金属间化合物层的厚度以及整个接头的力学性能随着进入金属化合物层中Si元素的量的增加而减少。交流双脉冲MIG焊制备钢铝搭接接头过程中的熔池温度较低,同时熔池中存在金属湍流,这一特征影响了气孔逃逸的过程,导致更多的气孔被束缚在焊缝中部,增大了钢铝接头的孔隙率和气孔敏感性。在由直流脉冲MIG焊制备钢铝搭接接头中,气孔的数量相对较少但气孔的尺寸较大,且更倾向于分布在靠近焊缝上表面的区域。钢铝接头铝合金焊缝处为铸态组织,存在大量的析出相,钢铝搭接接头的腐蚀主要集中在铝合金这一侧。通过在3.5 wt.%NaCl溶液和3.5 wt.%Na2SO4溶液进行开路电位,极化曲线和阻抗谱等电化学测试,结果显示交流双脉冲MIG焊制备的钢铝接头在3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀电流密度高于其在3.5 wt.%Na2SO4溶液腐蚀电流密度;钢铝接头在3.5 wt.%NaCl溶液中表面电荷传导电阻,溶质传导电阻则低于接头在3.5 wt.%Na2SO4溶液中的测试结果。