研究激光功率对钢铝异种材料焊接的影响,采用光纤激光器对厚度均为2 mm的高强钢DP780和铝合金5052进行异种材料搭接焊试验。利用高速摄像仪、万能拉伸机、金相显微镜、扫描电镜进行试验,获取焊接过程的图像、接头的抗拉伸强度以及焊缝横截面的显微图,分析激光功率对焊接过程飞溅、焊缝的机械性能和焊缝横截面形貌的影响。结果表明:当焊接功率为2.3 kW时,焊接过程最稳定;当焊接功率为2.5 kW时,焊缝的抗拉伸强度达到最大值35.63 MPa。当激光功率过高时,在界面处生成过多脆性化合物,焊接过程过于不稳定,对焊件的抗拉伸强度造成了不利影响;在激光功率适宜时,可以获得机械性能良好的接头。

为优化转向架构架中铸钢和钢板异种材料的焊接工艺,保证此类型焊接接头的质量,研究了G20Mn5铸钢和P355NL1钢板焊接接头在不同工艺下的显微组织和力学性能的变化。研究结果表明:焊前预热能够细化晶粒,使热影响区(HAZ)的硬度提高了14%;通过焊前预热和焊后热处理,接头冲击韧性得到明显提高。