焊接在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中，已成為一種重要的金屬加工工藝方法，廣泛地應(yīng)用于造船、航空、航天、汽車工業(yè)及機械制造等許多現(xiàn)代工業(yè)部門, 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，異種金屬的焊接技術(shù)發(fā)展越來越快，并且質(zhì)量要求也越來越高。為適應(yīng)焊接技術(shù)發(fā)展的需要，研究異種金屬的焊接工藝技術(shù)已成為焊接領(lǐng)域的一種發(fā)展趨勢。

1 異種金屬的焊接研究現(xiàn)狀

1.1 鋁鋼異種金屬焊接研究現(xiàn)狀

近年來，環(huán)保問題越來越受到重視，汽車工業(yè)為了節(jié)約燃料、保護環(huán)境、不斷努力減輕汽車重量，因此對汽車用材料提出了更高的要求。增加鋁材的使用量是其中的重要措施之一, 所以在汽車工業(yè)生產(chǎn)中，采用“鋼+鋁”雙金屬焊接結(jié)構(gòu)成為汽車輕量化的首選方案，這必然涉及到鋁和鋼兩種材料之間的連接。

目前，應(yīng)用于鋁和鋼連接的焊接方法主要有：壓焊（滾焊與爆炸焊、摩擦焊、攪拌摩擦焊）、釬焊、熔焊、擴散焊、電弧焊、焊和磁脈沖焊等。

鋁鋼之間的焊接，一直是焊接領(lǐng)域的難點和熱點問題，其中脆性金屬間化合物的生成是影響接頭性能的主要因素。壓力焊和釬焊由于基體可以在焊接過程中保持固態(tài)，同時焊接熱輸入容易控制，因此接頭的性能一般不受限于金屬間化合物的厚度，比較適于鋁鋼之間的焊接，但是這種焊接方法效率較低，對工件的尺寸和形狀有特殊的要求，不適于大批量生產(chǎn)。而熔焊方法比較靈活，效率較高，但是金屬間化合物又成為不可避免的附加產(chǎn)物。雖然采用熔釬結(jié)合的方法已經(jīng)獲得了很好的效果，但是對于金屬間化合物的生長動力學以及如何促進鋁合金熔體潤濕鋼板表面等方面還沒有系統(tǒng)研究，因此，解決上述問題對于促進高效的焊接方法在鋁鋼焊接中的應(yīng)用具有重要的意義。

1.2 銅鋼異種金屬焊接研究現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展和科學技術(shù)的不斷進步，新材料、新工藝、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，對零部件的性能提出了更高的要求。采用鋼和銅復(fù)合零部件, 因在性能與經(jīng)濟上優(yōu)勢互補，具有廣闊的應(yīng)用前景。

世界各國的研究者對銅和鋼的焊接進行了實驗和理論分析，目前常用的焊接方法有熔焊、壓焊、釬焊和熔焊-釬焊等。

每種方法都具有各自的特點和應(yīng)用范圍。其中冷金屬過渡焊接是一種比較新的焊接方法，應(yīng)用前景廣闊。在銅-鋼焊接接頭結(jié)合機理方面的研究, 多集中于對青銅和鋼焊接后的接頭組織方面，對于紫銅與鋼的焊接還需要進行進一步探討。

1.3 鈦鋼異種金屬焊接研究現(xiàn)狀

用熔焊焊接鋼與鈦及鈦合金，焊縫產(chǎn)生TiFe、TiFe2及TiC脆性化合物, 焊后容易產(chǎn)生裂紋，因此一般不采用熔焊方法（指電弧焊、埋弧自動焊及CO2氣體保護焊）。在焊接生產(chǎn)中, 多采用真空擴散焊、真空電子束焊、釬焊及氬弧焊等方法可獲得優(yōu)良的鋼與鈦及鈦合金的焊接接頭。

鈦合金與高強鋼是廣泛地用于航空航天、空間技術(shù)、核能、船舶等武器裝備領(lǐng)域的重要材料，鈦合金與不銹鋼的連接可以采用真空釬焊、擴散焊、摩擦焊等方法，能夠獲得性能良好的接頭。航空某部件中存在 TC4鈦合金與42CrMo鋼之間的連接，采用擴散焊和釬焊的方法獲得優(yōu)質(zhì)的接頭。

航天器推進系統(tǒng)中的異種金屬導(dǎo)管結(jié)構(gòu)大量采用了鈦合金與不銹鋼，它們之間至今還采用機械連接加密封膠脂的組合方法進行連接，密封程度低、接頭性能差，并且密封物質(zhì)一旦侵入導(dǎo)管結(jié)構(gòu)內(nèi)部，將會造成嚴重的后果。采用高頻感應(yīng)釬焊的方法，能夠獲得高密封性能、高力學性能的釬焊接頭，杜絕了雜質(zhì)侵入導(dǎo)管結(jié)構(gòu)中的可能性，并且能夠大大提高一次連接的成功性和生產(chǎn)效率。

1.4 Mg/Al異種金屬的焊接研究現(xiàn)狀

目前鎂合金的研究和開發(fā)應(yīng)圍繞提高材料的強度、塑性、韌性、抗腐蝕以及抗疲勞等綜合性能來開展，新型合金的開發(fā)可通過采用新的合金元素、新的抗腐蝕處理工藝等途徑實現(xiàn)。除了鎂合金的設(shè)備開發(fā)、合金系研發(fā)、熔煉外，鎂合金研究的一個關(guān)鍵問題是鎂合金與其他金屬的焊接問題。Mg 和Al的表面容易形成氧化膜（MgO、Al2O3），采用一般的焊接工藝難以得到良好的焊接接頭，并在焊縫中極易形成大量的Mg-Al系脆性金屬間化合物。因此，采用先進的連接方法對Mg/Al異種金屬進行焊接是目前非鐵金屬材料焊接領(lǐng)域的前沿課題。

Mg/Al異種金屬的焊接研究目前主要集中在焊接方法選擇、焊接參數(shù)、填充材料以及焊接接頭組織性能等幾個方面。目前采用的焊接方法主要是熔焊和固相焊，例如，鎢極氬弧焊、電子束焊、攪拌摩擦焊、電阻點焊以及擴散焊等。

Mg、Al均屬于輕質(zhì)非鐵金屬材料, 被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、電子等高新領(lǐng)域，Mg和Al的焊接問題則是其作為實用工程材料必然涉及的一個問題。目前的研究中接頭結(jié)合區(qū)易形成高硬度的Mg-Al系脆性相，會嚴重降低接頭組織的塑性，因此母材及焊接方法的選用將成為今后Mg和Al焊接的重點。進一步開展Mg和Al的焊接工藝和基礎(chǔ)理論研究，對推動Mg/Al異種金屬焊接接頭應(yīng)用有重要的意義。

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