搅拌摩擦焊作为一种先进的固相连接技术，自1991年由英国焊接 研究所(TheWeldingInstitute，TWI)发明以来，由于其具有焊接变 形小、残余应力小，接头质量好，无需保护气体和填充材料，可消除 气孔、夹杂、裂纹等焊接缺陷，不产生弧光、烟尘、噪音等污染，同 时具有焊接操作简单、便于自动化焊接、焊接效率高等显著优点，搅 拌摩擦焊已经在航天、航空、造船、列车、汽车、电力等多个工业制 造领域得到广泛应用。近年来，环保问题越来越受到世界各国的重视， 汽车工业为了节约燃料、保护环境、不断努力减轻汽车重量，因此对 汽车用材料提出了更高的要求。从21世纪初开始，国内外许多研究机 构和汽车生产厂家便一直在寻找一种有效的焊接方法来减轻汽车的 重量。增加铝材的使用量是其中的重要措施之一，所以在汽车工业生 产中，采用钢和铝双金属焊接结构成为汽车轻量化的首选方案，而这 当中必然涉及到铝和钢两种异种材料之间的连接。铝钢焊接的主要问 题是两者之间的的固溶度较低、热物理性能差异较大，并且两者极易 反应生成脆性的金属间化合物，这种脆性的金属间化合物极大地降低 了焊接接头的力学性能。当前，铝钢异种材料之间的焊接大体上可将 其分为压焊、钎焊和熔焊。但是，压力焊和钎焊方法效率较低，对工 件的尺寸和形状有特殊的要求，不适于大批量生产。而熔焊方法中金 属间化合物又成为不可避免的附加产物。 本发明公开一种适于铝钢异种材料搭接的钎焊辅助搅拌摩擦焊方法，通过在钢板和铝板的搭接部位加入纯锌或者铝锌薄片，通过搅拌摩擦过程中的摩擦和变形产热将薄片熔化，采用纯锌或者铝锌薄片作为铝钢接头的中间过渡层，可以抑制铝钢之间形成脆性金属间化合物，使得钢板和铝板形成有效的搭接，最后可以获得焊缝成形美观、力学性能优异、强度可靠的铝钢异种材料搭接接头。

哈尔滨工业大学

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