铝钢异种材料焊接研究现状与发展前景

铝钢异种材料焊接研究现状与发展前景

晋兴超

烟台宏远氧业股份有限公司  264006

摘  要：各种新的科技成果涌现出来，应用于各个领域中，实现行业新发展，特别是工业企业，新技术成果带来日新月异的变化。改革开放几十年，工业企业的发展中成效显著，我国长期以来走科学发展道路，尤其是持续健康发展战略提出来，对戏产业革新起到一定的促进作用，正如近年来铝钢异种材料焊接技术快速发展起来。但是，与西方发达国家相比较，异种材料焊接技术发展依然存在滞后性。该技术要实现更哈发展，就要了解其现状，从实际角度出发分析，本论文着重于研究铝钢异种材料焊接研究现状以及未来发展前景。

关键词：铝钢异种材料；焊接技术；研究现状；未来发展前景

引言

    中国长期以来走科技强国道路，这是发挥科学技术的作用为国家发展指明了方向。在经济水平逐渐提高的情况下，人们的绿色理念竖立起来，于是开始倡导“绿色生活”，相应的需求增加，促使各种异种材料应运而生，其中极具典型意义的是铝合金。铝合金的主要成分是铝和钢，结合使用其他异种材料，采用焊接技术获得焊接物。这种材料的重要特点是比较轻，有很强的硬度，现在很多高端机械制造领域都使用这种材料[1] 。但是，这种铝制品的制作过程中，进行异种材料焊接的时候有很高的技术要求。近年来，国家通过深入研究焊接技术，很多新技术出现，虽然技术上有所更新的，但是应用于铝钢焊接上依然存在不足之处，这就需要从应用领域需求出发进一步深入研究，以实现铝合金材料量生化，扩大应用范围。

一、铝钢异种材料焊接现状

（一）铝钢异种材料中熔焊技术的应用现状

    熔焊作为一种焊接方法是比较常见的，在焊接的过程中主要发挥作用的是激光、电流以及气体，将两种相同材料或者不同材料连接起来。焊接技术应用中，应用管熔焊技术，需要在高温作用下将焊接接头融化，之后连接两个被焊的接头，冷却处理之后在重力的作用下融合两个工件。

    在对不同种类的材料进行焊接的过程中通常会采用这种焊接技术，就是使用焊条和电弧就可以完成焊接工作，还要将气体合理运用可以对焊接起到很好的保护作用。还有一种焊接方法，就是对电子束合理运用，发挥其热量源作用就可以将焊接工作完成，同时还可以实现激光衔接。

    将铝和钢这两种材料相比较，相互溶解度存在局限性，而且化学性质和物理性能存在差异。进行焊接施工的过程中要注意稀释率是否降低，而且进行焊接的时候，要将大电流合理使用，而且要求的焊接速度非常高，这样就使得接口位置所产生的化合物容易变脆，这是因为组织不够均匀导致的。

（二）铝钢异种材料中压焊技术的应用现状

    在固相焊接技术中，压力焊接技术是极具代表性的重要方法。应用领域中发挥该技术的作用，处理过程中不需要对熔化金属，焊接过程中对于温度没有很高的要求，与需要焊接的金属相比较，熔点不是很高[2] 。但是，一些金属工件如果需要焊接，先要加热，只有熔化的时候才能够使用，基于固相结合原理促使新接头形成。在焊接异种材料的时候，较为常用的是电阻焊接技术。

    压焊焊接技术的应用过程中，采用加热处理方式熔化需要焊接的金属，对其施加压力，让金属结合起来；另一种是金属不需要加热处理，而是要施加巨大的压力，使得金属被压缩处理，金属之间的原子之间越来越近，靠拢之后融合起来，新合成材料形成。

（三）钎焊技术应用于铝钢异种材料中情况

    熔焊以及压焊过程中，应用铝所发挥的作用都是非常大的。采用钎焊技术，也可以促使铝合金结合起来。钎焊技术的应用中，对于钎料有较高的要求，钎料金属熔点不能太高，然后对焊件和钎料加热处理，充分熔化，之后将焊接技术合理运用，使得异种材料焊接技术应用效果良好。

    对铝钢异种材料的应用过程中可以使用钎焊技术，材料上所存在的巨大差异在于性能有所不同，钎焊没有很高的性能要求，进行焊接过程中影响因素比较少，几乎不会出现变形问题。将钎焊焊接的接头合理运用，能够保证外表整齐美观，而且对设备没有较高的要求，多缝焊接得以完成[3] 。这种焊接技术有优点，也有不足之处，就是接头采用钎焊焊接技术，通常强度不是很高，耐热能力不高。

二、铝钢异种材料焊接未来发展前景

    铝钢异种材料焊接未来发展前景主要体现为两个方面，即铝钢焊接技术可进行互补应用，铝钢异种材料焊接技术产业化方向发展，具体如下：

（一）铝钢焊接技术可进行互补应用

    铝钢异种材料焊接中将各种类型的焊接技术应用就可以明确，无论采用哪一种焊接技术，都是有优势也存在不足[4] 。比如，应用熔化焊技术需要做好材料填充工作，这样就会增加成本。采用压力焊接技术，所需要的设备要投入更高成本，严重影响效益。钎焊不需要使用复杂的设备，成本相对比较低，却无法保证牢固的接头，缺少耐热能力。

    这些焊接技术都有不足，如果研制新的焊接技术，经济能力明显不足，无法获得较高的经济效益。如果将三种焊接技术合理运用，可以达到优势互补的效果通过对铝钢材料焊接，技术上更加完善

[5] 。

（二）铝钢异种材料焊接技术产业化方向发展

    技术转化为产品之后实现产业化发展，能够获得更高的收益。一般来说，投资工业化所需的资金相对较大，一些企业无法承受这种高风险。因此，要实现工业化发展，就必须从各个方面共同努力。

    其一，国家要支持工业化发展，首先在政策上要予以支持，其次是加大资金投入力度。政府通过政策的倾斜方式对技术提供优惠，促使其产业化推进。部分企业对于技术自主研究开发，并对技术予以创新，政府有关部门提供补贴，或者采用直接投资的方式，或者在税收上提供优惠，以保证技术工业化的顺利进行。[6] 。

    其二，企业为了实现发展，自身必须做出努力。对于任何一个行业而言，创新技术是提高竞争力的核心，所以，任何一个企业都要配备合适的技术设施，顺利开展技术研发和创新工作，这就需要投入大量的成本，包括人力以及物力等等，而且不会在短时间内快速收回。如果同一类型的多家异种材料焊接制造企业能够进行合作研发，共享资源，异种材料焊接技术的产业化是重要的发展趋势。

结束语：

    通过上面的研究可以明确，铝钢焊接技术已经成为当前需要重点突破的问题。铝钢异种材料焊接技术要得到更高的水平，才能使得这项操作非常简单，而且效率高。但是，该技术要更好地发展，就需要加大力度自主研究开发，而且要走产业化道路，才能使其更好地发展。

参考文献：

[1] 窦程亮. 焊接参数对铝/铜异种材料搅拌摩擦焊接头显微组织和力学性能的影响[J]. 有色金属与稀土应用， 2021， 000(1):7-11.

[2] 巴 一， 韩善果， 任香会，等. 不同功率对激光摆动焊接钢/铝异种材料的影响[J]. 激光技术， 2022， 046(5):50-51.

[3] 吴双连， 郭志成， 刘雪松. 超声辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接焊工艺研究[J]. 热加工工艺， 2022，000(9):51-52.

[4] 黄志伟， 卫官， 董光耀，等. 铝钢异种金属铆扣电极下电阻点焊方法研究[J]. 济源职业技术学院学报， 2022，000(2):21-22.

[5] 栗卓新， 张冬妮， 言奇株，等. 异种材料激光焊接中金属间化合物形成机理及控制的研究进展[J]. 航空制造技术， 2021， 064(15):50-51.

[6] 张良， 闫飞. 稀土添加层对钢/铝激光搭接焊接头组织与性能的影响[J]. 应用激光， 2021， 041(2):67-68.