Al/镀锌钢板焊接界面区Fe-Al-Zn金属间化合物形成的热力学分析

陈满骄¹，黄健康¹，何翠翠²，石玗¹，樊丁¹

1. 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室2. 廊坊燕京职业技术学院机电工程系

摘 要：基于亚点阵计算模型,建立Al/镀锌钢板Pulsed DE-GMAW焊接接头界面区金属间化合物Fe2Al5Znx形成的Gibbs自由能计算模型.利用该模型对Fe2Al5Znx金属间化合物生成的可能性及生成物相种类进行了计算分析,并辅助以实验分析方法对计算结果进行了对比研究.计算结果表明,Al/镀锌钢板Pulsed DE-GMAW焊接接头界面处可以形成Fe-Al-Zn三元化合物相,该化合物相最终稳定于Fe2Al5Zn0.4,且与实验结果一致,由此表明所建立的计算模拟是合理,能够正确反映Al/镀锌钢板Pulsed DE-GMAW焊接界面Fe-Al-Zn金属间化合物的生成情况.通过对界面中心进行元素分布分析得出,Fe2Al5Zn0.4相的生成可分为3个阶段:即液态Al对镀锌层的溶解、Zn元素的扩散迁移、Zn元素与金属间化合物Fe2Al5反应生成Fe2Al5Zn0.4.

关键词：Al/钢焊接;Fe-Al-Zn金属间化合物;热力学分析;