22、不同材料连接与ECDM加工技术探究

不同材料连接与ECDM加工技术探究

铝钢异种材料连接

在铝与钢的异种材料连接中，随着铝板厚度增加，接头的润湿性问题凸显，导致剪切拉伸载荷从5.21 kN降至4.8 kN，失效位置也从焊缝转移到界面。为解决这一问题，采用了两种方法：
1. 增加送丝速度（WFR） ：在协同模式下，焊接电流和电压随WFR增加以维持冷金属过渡（CMT）过程的稳定性，即送丝速度等于烧蚀速度。增加WFR可根据接头设计要求提高熔敷率，从而增加熔合区体积。
2. 在焊接周期中添加脉冲（CMT + P） ：通过CMT机器的远程控制单元（RCU）在CMT周期基础上引入脉冲，增加单位长度和单位时间的能量输入，促进填充金属和铝母材的熔化。

脉冲的影响

• 增强润湿性 ：添加脉冲增加了每个焊接周期的功率输入，提高了熔池的体积和流动性，从而增强了熔池在钢表面的铺展能力。不同脉冲和CMT周期组合的测试表明，随着脉冲增加，润湿长度增加，焊缝高度和焊趾角度减小，熔池在钢表面的润湿性显著提高。
• 存在的问题 ：当脉冲数达到四个时，由于熔滴的连续冲击，焊缝中间出现几何缩颈，减小了接头的有效接触面积，同时接头根部出现未熔合现象，在拉伸测试中降低了接头性能。

送丝速度（WFR）的影响

增加WFR成功提高了接头的润湿性。当WFR从4 m/min增加到6 m/min时，润湿长度从5.9 mm增加到9.9 mm，润湿角从66°减小到34°，功率输入也从710 W增加到1010 W。