《表2 金属间化合物的化学成分(原子分数)》

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《工具尺寸对铝-钢异种金属搅拌摩擦搭焊接头组织与性能的影响》

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图3所示为采用小尺寸焊接工具时，800-50-12S样品的SEM形貌。从图3a的接头横截面宏观形貌可以看出，NZ的两侧界面处“Hook”缺陷比较明显，且有少量尺寸较大的钢颗粒被搅入到NZ，如图3b所示。此外，在界面处还可观察到被搅拌针搅起的钢片层组成的堆垛层状结构，但此时由于搅动作用较弱，钢片层之间连接比较紧密，如图3c所示。在钢片层与铝基体的界面上可观察到厚度约为1μm的连续IMC层，通过图中界面层上A点的EDS分析得到铝和铁的原子比约为3∶1，如表2所示。结合之前的研究报道[5，9]以及铝-铁二元相图[14]，可知界面反应产物应该为富铝的Al3Fe相。这是由于界面反应温度远低于钢的熔点，因此富铝的IMC相更容易生成。