钢/铝异种金属激光焊接界面微合金化的第一性原理研究
实现Fe/Al界面结合是保证钢/铝异种金属激光焊接质量的关键.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过构造Fe/Al界面模型,计算了体系的能量与电子结构,讨论了Co、V、Zn、Sn等元素微合金化在Fe/Al界面处的作用.结果表明:Co、V优先置换界面处的Fe原子,而Zn、Sn优先置换的却是A1原子,微合金化使Fe/Al界面的断裂功增加,其增强由大到小的顺序为:Co、V、Zn、Sn. Fe/Al界面体系的电子态密度、电子占据数以及电子密度的计算结果表明:利于界面结合的主要原因是微合金化导致跨界面Fe-Al之间的成键作用增强.对Co而言,主要是Fe-Al-Co之间存在较强共价键和离子键的复合作用;对V而言,主要是0-4eV能量区间V-dp、Fe-d和Al-P轨道之间的杂化作用;而对Zn和Sn而言,则是Fe-Al之间存在强烈的离子键作用.
第一性原理计算 Fe/Al界面 断裂功 电子结构
彭艳 周惦武 徐少华 彭平 刘金水
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082 湖南大学材料科学与工程学院,长沙410082
国际会议
南京
英文
634-643
2012-05-13(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)