中国科学院の上海光学機械研究所 (SIOM) のエンジニアが、異種溶接のための新しい技術を開発しました。提案されたプロセスは、アルミニウムとスチールを融合させます。科学者は、強力なレーザーと一緒に抵抗溶接を使用して、金属の利点を維持しながら金属を確実に組み合わせる方法を学びました。このシステムは、軽量で耐久性のある自動車の製造から安価な宇宙船の組み立てまで、幅広い用途が期待されています。
開発者が説明したように、異なる材料に基づいた構造の作成は、自動車産業および他の多くの産業にとって重要なソリューションの 1 つです。さまざまな特性を持つ材料を組み合わせることで、自動車メーカーは車の航続距離を伸ばし、空気力学を改善し、重量を減らしています。しかし、さまざまな金属の溶接には多くの困難が伴います。主な問題は、アルミニウムへの鉄の溶解度が非常に低いことです。これにより、強力な合金の作成が妨げられます。
「近年、レーザー溶接は生産効率が高く、入熱量が少ないなど多くのメリットがあり、自動車産業への適用が徐々に拡大しています。しかし、アルミニウムと鋼のレーザー溶接は、多くの亀裂と脆い金属間合金の形成により、依然として大きな困難に直面しており、アルミニウムと鋼の接合に広く使用することはできません」と研究の著者は述べています.
中国のエンジニアは、この欠点を取り除く方法を考え出しました。最初に抵抗スポット溶接を使用して溶接を作成し、次にレーザー溶接でプロセスを補完しました。第 1 段階は、高い引張りせん断荷重に対する耐性を提供しましたが、延性が低く、エネルギー吸収が低かったです。そして、脆弱なポイントを対象とした第2段階は、界面に沿った亀裂の伝播をブロックし、サンプルに必要なレベルの強度を与えました.
科学者たちは、アルミニウムと鋼で構成される完成した材料をテストすることにより、脆い金属間化合物の厚さを新しい技術を使用して簡単に制御できることを発見しました。抵抗スポット溶接と比較して、ハイブリッド溶接では、ピークせん断荷重と引張荷重、およびエネルギー吸収がそれぞれ 18.2% と 424.8% 増加しました。この技術は、すでにスケールアップして産業界に移転することができます。まず第一に、開発は自動車産業を対象としています - 科学者がこのプロセスが最も需要があると信じている分野です。
2022-09-08 10:38:27
著者: Vitalii Babkin