异种材料（Fe-Al）的焊接技术

异种材料（Fe-Al）的焊接技术

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

刊期：2014年第66期

作者：Judy Schneider et al

编译：赵唤

介绍了不同属性钢和铝合金的几种焊接技术。

爆炸焊接是通过冲击波产生压力去除金属表面的氧化物和促进表面结构以原子水平进行的粘结,其焊接结构的应变率大约为107/s，该焊接对由不同材料（如Fe和Al）制成的简单形状平板焊接很理想。

对管状结构件，磁脉冲焊接技术不仅适用于同种金属材料间的固相连接，而且也满足于异种金属材料连接，强磁脉冲使焊接组件间产生高速冲击，在微秒级的时间内完成焊接过程，可有效抑制异种金属焊接时脆硬金属间相的产生。

对旋转对称的大组件来说，商业上使用摩擦焊接技术焊接Fe-Al接头。在这个过程中，一对圆柱压力头以高速率旋转并在其它缸表面产生压力，从而在表面产生摩擦，使接触表面融化，从而去除表面的氧化物，通过短时间的高摩擦和压力产生高强度的接头。Fe-Al的搅拌摩擦焊技术适用于结构件的叠加焊接和对接焊接。搅拌摩擦焊接使用一个非能耗工具将工件卡紧，并通过摩擦和变形加热使材料软化的部分结合。搅拌摩擦点焊（FSSW）适用于局部点焊，在材料配置和控制焊接程度方面类似于搅拌摩擦焊，可以控制金属间化合物的产生而形成优质焊缝。将搅拌摩擦点焊技术进行改进为摩擦钻焊接，该焊接方法是将钻头穿过材料的顶部，通过摩擦软化材料周围表面，由耗能工具提供填充材料而进行焊接。

虽然目前能够利用熔焊对Fe-Al进行连接，但对Fe-Al进行固态焊接仍是一个新的课题，因为要解决不同材料间焊接强度。目前，由于还没有高强度、轻质量的材料代替Al实现车辆轻量化设计，因此有必要提高Fe-Al焊接水平。