隨著汽車輕量化的發展,鋁合金在汽車上的應用越來越廣泛,鋼鋁混合車身、多材料車身正在成為重要的發展方向。隨之而來的鋼鋁異種材料連接問題也受到了越來越多的關注,成為汽車輕量化領域的關鍵問題之一。
目前,汽車行業中鋼、鋁間的連接以膠接、鉚接、膠鉚復合連接為主要方式。然而,相較于焊接來說,機械連接仍在某些方面具有劣勢,如鉚釘的大量使用增加了連接接頭的重量、高強鋼的機械連接較為困難、對被連接材料的力學性能(如延伸率等)有較高的要求等。因此,大量的研究工作聚焦于鋼/鋁焊接技術。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoweld202411787.html
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鋼、鋁的物理和化學性質相差很大,導致鋼/鋁異種金屬的焊接存在下述等方面的問題:文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoweld202411787.html
(1)鋼材和鋁合金熔點相差近900℃,密度相差近三倍,線膨脹系數、熱導率相差較大。在焊接過程中,接頭處體積變化較大,易形成縮孔、氣孔等缺陷,同時形成較大的殘余應力,惡化接頭性能;文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoweld202411787.html
(2)鋼、鋁之間的溶解度小,且鋼/鋁異種金屬焊接界面會形成脆性金屬間化合物,如FeAl3、Fe2Al5、FeAl2 等,這些化合物將顯著降低接頭力學性能,同時在殘余應力的作用下易形成裂紋,導致連接失效;文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoweld202411787.html
(3)鋁板表面存在致密的氧化膜,提高界面處的接觸電阻,限制熱效率;同時氧化膜易成為低能量裂紋的擴展路徑,形成焊接缺陷,影響接頭力學性能;文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoweld202411787.html
(4)鋼與鋁合金的電化學性能差異大,鋼/鋁異種金屬焊接中存在著較大的腐蝕傾向。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoweld202411787.html
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針對上述問題,國內外的專家學者采用激光焊、電阻點焊、電弧焊、攪拌摩擦焊、塞鉚焊等焊接方法,對鋼/鋁焊接開展了大量的研究,通過對工藝的優化、新型焊接工藝的開發等,取得了一定的進展。然而,鋼/鋁焊接界面形成的脆性金屬間化合物及其對接頭性能的影響仍需要大量的探索,鋼/鋁焊接接頭的腐蝕問題也需要深入的研究,為推動實現鋼/鋁焊接的工程應用奠定基礎。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoweld202411787.html 文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/autoweld202411787.html
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