△此次研究中的焊接結構

在白車身激光釺焊工藝前期規劃中，母材的選擇是一個(ge) 比較典型的問題。對於(yu) 有激光釺焊工藝規劃經驗的工程師來說，可能已經知道焊接良好質量易獲得性的母材排行是——未鍍鋅板>電鍍鋅板>熱鍍鋅板，未鍍鋅板最好焊接，熱鍍鋅板焊接不良最多。但是這種對比有些朋友反饋僅(jin) 限於(yu) 知其然，而不知所以然的程度。這期主要分析電鍍鋅板和熱鍍鋅在激光釺焊中的表現差異，揭示為(wei) 什麽(me) 電鍍鋅板比熱鍍鋅板更易獲得良好焊縫。

（本文主要基於(yu) Wilfried Reimann的《Influence of different zinc coatings on laser brazing of galvanized steel》來進行討論）

—— 結論 ——

1、不同的鍍層類型會(hui) 影響熔池的熱量分布和焊接過程的成型。

2、材料本身對激光熱量的吸收導致熔池熱量的分布差異，是導致焊接不良產(chan) 生的主要原因之一。

—— 鍍層組織 ——

△兩(liang) 種材料金相圖

此次使用的兩(liang) 種材料為(wei) ：

DC06 ZE75/75 BPO 電鍍鋅板，鍍層5-11μm

DX57 Z100 MCO 熱鍍鋅板，鍍層6-11μm

熱鍍鋅板鍍層表麵有一層比較閃亮的小點狀結構，那是Fe2Al5及Fe-Zn形成的中間相溶解在整個(ge) 鍍鋅層當中。但是在電鍍鋅板中，鋅層並無類似的結構，整個(ge) 鍍層都是比較均勻的Zn-Steel組織。

△對激光的反射率（藍色-熱鍍鋅板 紅色-電鍍鋅板）

這兩(liang) 種表麵組織的差異，直接導致了兩(liang) 種鍍層對光的反射率不一樣。從(cong) 圖表上可以看出，熱鍍鋅板對光的反射率強於(yu) 電鍍鋅板，意味著蒸發同樣的鋅層，熱鍍鋅板需要比電鍍鋅板更多的功率才能實現一樣的效果。

—— 焊接表現 ——

純激光焊接

△激光直接焊接圖像

直接使用激光來焊接兩(liang) 種材料，可以看出電鍍鋅板的焊接過程十分穩定，鋅層的蒸發也顯得一致性很高。電鍍鋅板鋅層的蒸發過程很不穩定，並伴隨著大量的小飛濺顆粒。

△SEM和EDX分析

通過SEM和EDX分析熔池周邊的成分，電鍍鋅板熔池周邊主要是Fe為(wei) 主，Zn較少，而熱鍍鋅板熔池周邊Zn較多，Fe其次。這種現象表明電鍍鋅板鋅蒸發的比較完全，而熱鍍鋅板鋅層未完全蒸發。

激光釺焊

△激光釺焊焊接過程對比

在激光釺焊焊接表現中，熱鍍鋅板的飛濺統計（31個(ge) ）遠遠超過了電鍍鋅的飛濺數（0個(ge) ）。同時，熱鍍鋅板也會(hui) 產(chan) 生一些氣孔。

△焊接過程的熱量分布

通過對兩(liang) 種焊接過程的熱量分布圖可以發現，電鍍鋅板整體(ti) 的焊接熱量分布都很均勻，受熱比較集中。而熱鍍鋅板熔池上側(ce) 明顯比下側(ce) 的熱量少很多，熱量分布不均勻，這也是造成熱鍍鋅板焊接過程不穩定的直接原因之一。

—— 個(ge) 人總結 ——

兩(liang) 種材料鍍層本身組織的差異是造成兩(liang) 種材料焊接差異的最根本原因，直接體(ti) 現在了激光反射率，焊接熱量分布不同。

熱鍍鋅板雖然焊接性能比電鍍鋅板較差，但成本上有優(you) 勢，針對不同的應用，可以選擇不同的鍍層板材類型。