異種材料（Fe-Al）的焊接技術(shù)

刊名：The Minerals,Metals& Materials Society（英）

刊期：2014年第66期

作者：Judy Schneider et al

編譯：趙喚

介紹了不同屬性鋼和鋁合金的幾種焊接技術(shù)。

爆炸焊接是通過沖擊波產(chǎn)生壓力去除金屬表面的氧化物和促進(jìn)表面結(jié)構(gòu)以原子水平進(jìn)行的粘結(jié),其焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)變率大約為107/s，該焊接對(duì)由不同材料（如Fe和Al）制成的簡單形狀平板焊接很理想。

對(duì)管狀結(jié)構(gòu)件，磁脈沖焊接技術(shù)不僅適用于同種金屬材料間的固相連接，而且也滿足于異種金屬材料連接，強(qiáng)磁脈沖使焊接組件間產(chǎn)生高速?zèng)_擊，在微秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)完成焊接過程，可有效抑制異種金屬焊接時(shí)脆硬金屬間相的產(chǎn)生。

對(duì)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的大組件來說，商業(yè)上使用摩擦焊接技術(shù)焊接Fe-Al接頭。在這個(gè)過程中，一對(duì)圓柱壓力頭以高速率旋轉(zhuǎn)并在其它缸表面產(chǎn)生壓力，從而在表面產(chǎn)生摩擦，使接觸表面融化，從而去除表面的氧化物，通過短時(shí)間的高摩擦和壓力產(chǎn)生高強(qiáng)度的接頭。Fe-Al的攪拌摩擦焊技術(shù)適用于結(jié)構(gòu)件的疊加焊接和對(duì)接焊接。攪拌摩擦焊接使用一個(gè)非能耗工具將工件卡緊，并通過摩擦和變形加熱使材料軟化的部分結(jié)合。攪拌摩擦點(diǎn)焊（FSSW）適用于局部點(diǎn)焊，在材料配置和控制焊接程度方面類似于攪拌摩擦焊，可以控制金屬間化合物的產(chǎn)生而形成優(yōu)質(zhì)焊縫。將攪拌摩擦點(diǎn)焊技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)為摩擦鉆焊接，該焊接方法是將鉆頭穿過材料的頂部，通過摩擦軟化材料周圍表面，由耗能工具提供填充材料而進(jìn)行焊接。

雖然目前能夠利用熔焊對(duì)Fe-Al進(jìn)行連接，但對(duì)Fe-Al進(jìn)行固態(tài)焊接仍是一個(gè)新的課題，因?yàn)橐鉀Q不同材料間焊接強(qiáng)度。目前，由于還沒有高強(qiáng)度、輕質(zhì)量的材料代替Al實(shí)現(xiàn)車輛輕量化設(shè)計(jì)，因此有必要提高Fe-Al焊接水平。