鋁合金與鋼攪拌摩擦鉚焊技術研究現狀

孫靖　陳艷　王旭琴　丘廉芳

摘要：攪拌摩擦鉚焊技術在連接鋁合金與鋼領域的研究取得了較大的進展。綜述攪拌摩擦鉚焊的原理和分類，對鋁合金與鋼攪拌摩擦鉚焊的接頭形式、接頭區域的微觀組織演變、界面金屬間化合物種類與影響因素以及接頭失效形式進行分析總結。大量研究表明，攪拌摩擦鉚焊接頭區域按照微觀組織演變可劃分為錨固區、熱機影響區以及熱影響區。在鋁合金與鋼攪拌摩擦鉚焊界面結合處易形成FexAly（x<y）型金屬間化合物，對接頭性能產生危害，而通過表面鍍Zn、Zn-Al-Mg或添加Zn元素等可減少有害金屬間化合物，提高接頭性能。

關鍵詞：攪拌摩擦鉚焊技術;鋁合金與鋼異種材料;微觀組織演變;金屬間化合物;失效形式

中圖分類號：TG453+.9 文獻標志碼：C 文章編號：1001-2303（2020）01-0057-06

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.01.09

0 前言

近年來，隨著輕量化以及節能在工業領域的需求日益提高，鋁鎂合金的應用需求日益增加，而鋁鎂合金單獨使用強度和剛度較低，需要將其與高強度材料如鋼等復合使用。因此，異種材料的連接，尤其是鋁合金、鎂合金等輕質合金與鋼的連接顯得尤為重要[1-2]，著重需要解決異種材料高強度和高精度結合問題。異種材料傳統連接方法包括鉚接、焊接和膠結，傳統連接方式存在諸多缺點，如普適性不強、連接強度及穩定性欠佳、精度難以控制等問題。因此，亟需開展異種材料穩定可靠的新連接方式研究。

攪拌摩擦鉚焊技術是一種新興的異種材料穩定連接技術，采用鉚釘的旋轉摩擦生熱，同時保留鉚焊技術的變形鎖合以及固相焊接特征[3]。……