Staal en aluminium hebben verschillende chemische en fysische eigenschappen, zoals smeltpunt, thermische expansiecoëfficiënt, elastische modulus, enz., wanneer lassen van staal en aluminium met warmteverwerkende lastechnologie zal worden geconfronteerd met vele problemen, dat wil zeggen aluminium en staal gemakkelijk te vormen een zeer harde en broze IMP fase (intermetallische fase);en hoe groter de lassering warmte input, hoe meer IMP fase gegenereerd.Deze broze fase vernietigt de statische en dynamische sterkte van het gewricht en de plasticiteit van het gewricht.39.Hun belangrijkste fysieke verschillen zijn hieronder weergegeven:
IJzer kan een deel van aluminium smelten in de vaste toestand, maar wanneer het aluminium gehalte groter is dan 12%, verandert de kristalstructuur radicaal, waardoor FeAL(mesh), Fe3Al(mesh) mengsels die zeer hard zijn (250-520hv) en broos.Verdere toename, als aluminium inhoud in het ijzer Fe2Al (factor), Fe2Al5 (eta) en FeAl3 (theta) mengsel wordt gevormd, die een hogere hardheid (600-1100 HV) en een hogere brosheid.Dit broze materiaal komt voort uit de diffusie van ijzer in aluminium of aluminium in ijzer.Wanneer het elektrochemische potentieel van twee verschillende materialen verschillend is, ontstaat moleculaire diffusie om het potentiële verschil te compenseren.Hoe groter het potentiële verschil (E~ 1.22v voor ijzer en aluminium), hoe groter de diffusie trend.
Wanneer de dikte van de imp broze fase van het gelaste gewricht minder dan tien m is, wordt de broosheid minder belangrijk en duidelijk.Op dit punt hangt de prestaties van het werkstuk voornamelijk af van de buigbaarheid van het basismateriaal.Corrosie is een ander groot probleem, omdat het elektrochemische potentieel van de twee materialen is heel anders, wat leidt tot elektrolyse (equivalent aan een batterij).Aluminum, aan de andere kant, heeft een laag potentieel en een negatieve elektrode, die corrodeert met elektrolyse.Samengevat moet het lassen van staal en aluminium aan twee eisen voldoen:
dikte van de IMP-fase in het gewricht < 10 m
Om corrosie van basismateriaal na lassen te voorkomen
Om aan deze twee eisen te voldoen, is een laag warmteingangsproces vereist, gevolgd door een speciale draad- of lascorrosiebehandeling.
CMT-technologie (Cold Metal Transfer) wordt ontwikkeld op basis van kortsluiting, en de warmteinput is veel lager dan normaal GMAW-lassen.Het proces is: de boog brandt, de draad duwt vooruit tot de druppel verkort, waarbij de snelheid van de draad draait, de draad trekt terug, en de stroom en spanning zijn bijna nul.Nadat het volgende circuit is gevormd, worden de boogstralen opnieuw ontstoken, en begint de druppelovergang opnieuw voordat de draad weer is vastgezet.De gemiddelde frequentie van deze feed/pull back beweging is tot 70Hz.
Het succes is gebaseerd op gegalvaniseerd staal en aluminium, het lassen experiment is als volgt: aluminium dikte bereik is 0.8 3 mm, vulmateriaal voor aluminium silicium materiaal, door het smelten van aluminium en zink gevormd op het oppervlak van het soldeer staal lasgewricht.Fundamenteel experiment wordt in 1 mm afgerond op de gewricht van staal en aluminium.De volgende tabel is de gemiddelde intensiteit van de test.
Het is onvermijdelijk dat er enig verlies van kracht is in de warmtebeïnvloede zone van het CMT-proces.Bij lassen met warmtebehandeling aluminiumlegering (6000-serie), de warmtebeïnvloede zone kracht zal 30-40% verliezen als gevolg van neerslag kristallisatie in een gemengde kristalstructuur.Daarom is de warmtebeïnvloede zone van dit gewricht het zwakste deel, en de laagste trekkracht is ongeveer 60% van die van het aluminium-gebaseerde materiaal.Voor van nature geharde aluminium legeringen (5000-serie), de sterkte van de warmtebeïnvloede zone wordt ook verminderd als gevolg van recristallisatie.De krachtvermindering is gerelateerd aan de warmtetoevoer in het proces van voorbehandeling en lassen.De breuk komt vooral voor in de hittegetroffen zone.
Experimentele gegevens tonen aan dat lassen van staal tot aluminium mogelijk is, hoewel staal wordt gegalvaniseerd en een speciaal laag-energetisch lasproces zijn de voorwaarden voor succes.De lasgewrichten tonen uitstekende trekkracht, corrosiebestendigheid en vermoeidheid weerstand, en ook bewijzen dat de waarde van de IMP brosse fase is minder dan 2.5 m, die de sleutel is om de brosse breuk van staal en aluminium gewricht te voorkomen.