成果簡介：
異種金屬材料的物理和化學性能不同 ，采用傳統的連接技術不能實現鋁與鋼的可靠連接，其根本原因在于，鋁與鋼鐵材料之間將會形成脆性的金屬問化合物，金屬間化合物界面層厚度的控制成為連接難題。本發明在連接過程中攪拌針插入到鋁合金側進行攪拌，攪拌針與鋼側鋸齒的齒頂的材料適度摩擦，而軸肩與鋼上表面適度的摩擦，產生的摩擦熱將提供界面反應的熱量，連接過程中產生很少的金屬間化合物;在鋼側開鋸齒狀的槽，開槽的方向與攪拌頭回轉的方向相吻合，將經攪拌摩擦后的塑態金屬擠壓到預先開設的鋸齒狀槽中，在頂鍛力和摩擦力的共同作用下，完成異種金屬間的界面反應，并且原來的面摩擦變為線摩擦，減小了摩擦面積從而減小了連接工具的磨損;通過增加軸肩面積來增加連接熱量的輸入，通過特殊形狀的連接工具增加塑性金屬的流動性。通過以上措施保證了這種異種金屬材料的高質量、穩定性的連接。
本發明方法研制的鋁鋼攪拌摩擦連接方法在在貴重電器行業中針對異種金屬焊接有著極其廣闊的應用前景，已小批量化生產應用，并取得較好的經濟效益。需要進一步研究其批量化生產技術，進一步降低裝置生產成本，提高裝置的經濟性。
應用案例
1.汽車鋁鋼連接
2.鐵路交通異種金屬連接
研發背景
工業領域中，異種金屬復合結構由于集成了兩種材料各自的優點而獲得了越來越廣泛的應用，特別是鋁及鋁合金與其它高熔點金屬如碳鋼、不銹鋼、鈦合金、銅合金等。鋁及鋁合金具有輕質、高導熱性、高導電性等特點，而鋼具有高強度、塑韌性好等特點，由它們組成的復合結構可以有效減輕結構的重量或是實現結構功能一體化。如汽車領域鋁板材與鍍鋅鋼板材的復合連接結構、醫療器械領域鋁材與不銹鋼的連接、熱控領域鋁材與銅合金的連接、電子領域鋁材與鋁基復合材料的連接等。然而采用傳統的連接方法，如熔化焊、熔釬焊等連接鋁合金與異種金屬或金屬基復合材料面臨了巨大挑戰。原因在于，鋁與上述材料間將會形成脆性的金屬間化合物，金屬間化合物界面層的控制成為連接技術難題。因此，對于上述異種材料的復合結構而言，傳統的連接手段難以實現高質量與高穩定性的連接。
作用原理
本發明的目的是提供一種鋁鋼攪拌摩擦連接方法。與現有技術相比：1.本發明在連接過程中攪拌針插入到鋁合金側進行攪拌，攪拌
聲明：
“鋁鋼攪拌摩擦連接方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：蘭州理工大學
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2025年08月05日 ~ 07日 
