сталь и алюминий обладают различными химическими и физическими свойствами, такими, как температура плавления, коэффициент термического расширения, модуль упругости ит.д., при сварке стали и алюминия методом горячей обработки, возникает много проблем, а именно: алюминий и сталь легко образуют очень жесткую и хрупкую фазу IMP (интерметаллическую фазу),Чем больше вход тепла при сварке, тем больше фаз IMP.Эта стадия хрупкости серьезно повредила статическую и динамическую прочность стыка и ухудшила пластичность соединения.их основные физиологические различия заключаются в следующем:

железо может плавиться в твердом состоянии на части алюминия, однако, когда содержание алюминия превышает 12%, кристаллическая структура претерпевает кардинальные изменения, образуя очень жесткую (250 - 520hv) и хрупкую смесь Feal (mesh), Fe3Al (mesh).при дальнейшем увеличении содержания алюминия в смесях железа Fe2Al (factor), Fe2Al5 (eta) и FeAl3 (theta) повышается твердость (600 - 1100hv) и повышенная хрупкость.этот хрупкий материал является результатом диффузии железа в алюминии или алюминия в железе.когда электрохимический потенциал двух различных материалов не совпадает, возникает молекулярная диффузия для компенсации разности потенциалов.Чем больше разность потенциалов (железо и алюминий - 12в), тем больше тенденция к диффузии.  

Однако, когда толщина фазы хрупкой фазы сварного соединения составляет менее 10 м, ее хрупкость становится менее важной и очевидной.при этом производительность изделия в основном зависит от тягучести материала.С другой стороны, потенциал алюминия является низким, и существует отрицательный электрод, в котором электролиз разъедает алюминий.в целом, для сварки стали и алюминия необходимо выполнить два требования:

толщина фазы примеси на стыке < 10 м

защита от коррозии основного материала после сварки

для того чтобы выполнить эти два требования, необходимо низкокалорийно ввезти технологию, а затем подвергнуть специальной сварной проволоке или сварному шву антикоррозионной обработке.

 

технология перехода холодного металла (КМТ) разработана на основе короткого замыкания, и тепловые входы значительно ниже обычных сварочных швов ГМВ.процесс: горение электрической дуги, продвижение провода вперед, пока капли жидкости не становятся короче, при этом скорость подачи проволоки инвертирована, провода тянутся назад, ток и напряжение почти нулевой.после формирования следующей цепи дуга вновь зажигается, и капли расплавленной капли вновь начинают перемещаться перед перемычкой провода.средняя частота таких перемещений питания / обратного волочения достигает 70 гц.

основа успеха - оцинкованная сталь и алюминий. испытание на сварку осуществляется следующим образом: толщина алюминия составляет 0,8 - 3 мм, материал наполнителя из алюминиевого кремния, образуется путем плавления алюминия и цинка на поверхности сварных стальных соединений.в пределах 1 мм были завершены фундаментальные испытания стальных алюминиевых соединений.следующая таблица - средняя интенсивность испытаний.

зона теплового воздействия процесса CMT неизбежно теряет прочность.При термической сварке   алюминиевый сплав   (6000 серий), интенсивность зоны теплового влияния может быть потеряна от 30 до 40% из - за образования кристаллической смеси из - за осаждения.Таким образом, зона термического воздействия узла является наиболее слабой, а минимальная прочность на растяжение составляет около 60% материалов на основе алюминия.для сплавов из естественного отверждения алюминия (серия 5000), прочность зоны термического влияния также снижается в результате перекристаллизации.снижение прочности связано с входом тепла в процесс предварительной обработки и сварки.разлом происходит главным образом в зоне теплового воздействия.

 

экспериментальные данные показали, что сварка стали и алюминия возможна, но сталь должна быть оцинкована, применение специальных низкотемпературных методов сварки является непременным условием успеха.сварные стыки обладают хорошей прочностью на растяжение, антикоррозийностью и выносливостью к усталости, а также доказывают, что хрупкая фаза IMP менее 2,5 м является ключом к предотвращению хрупкости стальных алюминиевых соединений.