本书凝聚了作者十余年来在钢-铝异种金属焊接领域潜心钻研的智慧结晶与丰硕成果。作者凭借深厚的学术造诣、敏锐的科研洞察力以及持之以恒的探索精神，在钢-铝异种金属界面反应机理这一基础研究层面进行了深入研究，为后续焊接技术的创新开发奠定了坚实的理论根基。在此之上，作者创新性地开发了涵盖熔化焊、熔钎焊、钎焊、摩擦焊、点焊、冲击焊等在内的一系列先进焊接技术，极大地丰富了钢-铝异种金属焊接的技术手段与方法体系。

尤为值得关注的是，本书通过引入镍过渡层，巧妙地改变了焊接过程中的界面反应路径与机制，有效抑制了脆性金属间化合物的生成，显著提升了焊接接头的综合性能。基于镍过渡层的钢-铝激光-电弧复合熔钎焊技术，充分发挥了激光与电弧两种热源的协同优势，实现了对焊接过程的精确控制，获得了高质量的焊接接头。短纤维增强增韧的激光-电弧复合熔钎焊技术，则通过引入短纤维界面结构，进一步提高了接头的综合力学性能，为钢-铝异种金属焊接接头的性能提升开辟了新的途径。此外，钢-铝摩擦塞-铆复合点焊技术的提出，更是为解决钢-铝薄板的点连接问题提供了一种全新的、高效可靠的解决方案。

本书内容丰富、结构严谨、逻辑清晰，既有深入的理论分析，又有翔实的试验数据支撑，更有对新技术、新方法的创新性探索与实践应用。它不仅为从事钢-铝异种金属焊接研究的科研人员提供了全面、系统、深入的理论指导与技术参考，也为相关工程技术人员在实际生产中解决钢-铝异种金属焊接难题提供了切实可行的技术方案。相信本书的出版发行，必将对钢-铝异种金属焊接技术的进一步发展与广泛应用起到积极的推动作用。

序

前言

第1章绪论1

1.1钢-铝异种金属焊接的应用背景1

1.2钢-铝异种金属焊接的主要问题2

1.3钢-铝异种金属焊接的主要技术3

1.4钢-铝异种金属焊接的应用实例4

1.5钢-铝异种金属焊接的发展趋势与

展望6

第2章钢-铝异种金属界面冶金原理9

2.1钢-铝异种金属固/液界面反应研究

方法9

2.1.1焊后界面微观组织分析法9

2.1.2热浸蘸法9

2.1.3热物理模拟法10

2.1.4有限元数值模拟法11

2.2钢-铝异种金属固/液界面反应机理12

2.2.1界面微观组织结构12

2.2.2反应参数对界面微观组织的影响

规律16

2.2.3Fe2Al5/Fe界面形态转变机理22

2.2.4反应过程中固/液界面结构26

2.2.5金属间化合物生长机理27

2.2.6钢在液态铝中的溶解行为与

机理31

2.2.7金属间化合物生长模型36

2.2.8热循环条件下金属间化合物生长

预测41

2.2.9合金元素Si对界面反应的影响49

2.3钢-铝异种金属连接界面力学性能53

2.3.1连接界面抗拉强度53

2.3.2连接界面韧性55

2.3.3连接界面脆性层近域力学行为数值

模拟研究57

2.4本章小结61

参考文献62

第3章钢-铝异种金属激光深熔焊

技术64

3.1钢-铝异种金属激光深熔焊接头设计64

3.2钢-铝异种金属单焦点激光深熔焊

技术64

3.2.1试验材料、设备与方法64

3.2.2工艺参数对焊缝成形的影响65

3.2.3焊缝成形对力学性能的影响71

3.2.4接头组织及断裂行为74

3.2.5本节小结86

3.3钢-铝异种金属双焦点激光深熔焊

技术87

3.3.1试验材料、设备与方法87

3.3.2工艺参数对焊缝成形的影响89

3.3.3焊缝成形对力学性能的影响90

3.3.4接头组织及断裂行为92

3.3.5本节小结99

参考文献100

第4章钢-铝异种金属固相焊技术101

4.1钢-铝异种金属旋转摩擦焊技术101

4.1.1试验材料与方法102

4.1.2界面热-力行为调控机理研究103

4.1.3界面演变113

4.1.4界面反应层形成机理129

4.1.5本节小结132

4.2钢-铝异种金属搅拌摩擦焊技术132

4.2.1焊接方法简介132

4.2.2试验材料与方法133

4.2.3焊接工艺研究134

4.2.4本节小结145

4.3钢-铝异种金属电磁脉冲焊技术146

4.3.1焊接方法简介146

4.3.2试验材料与方法146

4.3.3焊接工艺研究147

4.3.4焊接接头微观结构与形成机理150

4.3.5本节小结156

4.4钢-铝异种金属箔片汽化冲击焊

技术156

4.4.1焊接方法简介156

4.4.2试验材料与方法157

4.4.3焊接接头界面形貌研究158

4.4.4焊接接头力学性能研究162

4.4.5焊接接头形成机理研究163

4.4.6本节小结164

参考文献165

第5章钢-铝异种金属钎焊技术166

5.1钢-铝异种金属钎焊材料166

5.1.1Sn-Zn系钎料167

5.1.2Al-Si系钎料170

5.1.3Zn-Al系钎料171

5.2钢-铝异种金属软钎焊技术172

5.2.1Sn-30Zn钎料高频感应钎焊钢-铝

异种金属172

5.2.2Sn-30Zn钎料激光钎焊钢-铝异种

金属179

5.2.3本节小结198

5.3钢-铝异种金属硬钎焊技术199

5.3.1Al-Si系钎料高频感应钎焊钢-铝

异种金属200

5.3.2Zn-Al系钎料高频感应钎焊钢-铝

异种金属211

5.3.3本节小结232

参考文献232

第6章钢-铝异种金属熔钎焊技术234

6.1钢-铝异种金属激光熔钎焊技术234

6.1.1钢-铝异种金属激光自熔钎焊234

6.1.2钢-铝异种金属对接激光填丝熔

钎焊242

6.1.3钢-铝异种金属气载钎剂式搭接

激光熔钎焊280

6.1.4本节小结292

6.2钢-铝异种金属激光-电弧复合熔钎焊

技术293

6.2.1工艺参数对焊接接头成形的

影响294

6.2.2焊接接头显微组织及力学性能296

6.2.3镀镍层对焊接接头成形及力学

性能的影响302

6.2.4镍-锌复合镀层对接头成形及力学

性能的影响304

6.2.5本节小结308

6.3镍过渡层钢-铝异种金属激光-电弧

复合熔钎焊技术309

6.3.1焊接接头显微组织及力学性能309

6.3.2镍过渡层对焊接接头性能影响

机制分析324

6.3.3本节小结329

6.4短纤维界面强化钢-铝异种金属

激光-电弧复合熔钎焊技术329

6.4.1激光增植短纤维过程及短纤维与

熔池相互作用行为330

6.4.2焊接接头显微组织及力学性能334

6.4.3短纤维状界面结构对金属间化合物

和接头强韧性的影响341

6.4.4本节小结343

6.5钢-铝异种金属激光熔钎焊数值

模拟344

6.5.1焊接温度场数值模拟344

6.5.2焊接应力、应变场数值模拟351

6.5.3本节小结366

参考文献366

第7章钢-铝异种金属新型点焊

技术368

7.1钢-铝异种金属回填式搅拌摩擦点焊

技术368

7.1.1焊接原理368

7.1.2焊接接头特征369

7.1.3宏观表面特征369

7.1.4连接模式370

7.1.5非嵌合连接模式接头力学性能370

7.1.6嵌合连接模式接头力学性能372

7.1.7接头断裂行为374

7.1.8本节小结374

7.2钢-铝异种金属摩擦塞-铆复合点焊

技术375

7.2.1焊接原理375

7.2.2焊接装备376

7.2.37075铝合金/Q235钢摩擦塞-铆

复合点焊工艺379

7.2.47075铝合金/DP980钢摩擦塞-铆

复合点焊工艺384

7.2.5本节小结392

7.3钢-铝异种金属电阻凸焊技术392

7.3.1电阻凸焊的热源392

7.3.2焊接原理393

7.3.3焊接接头微观组织特征393

7.3.4焊接参数对焊接接头微观组织的

影响396

7.3.5焊接参数对焊接接头力学性能的

影响397

7.3.6接头断裂行为399

7.3.7本节小结400

参考文献400