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PNNL与TARDEC研发新工艺 完成钢铝合金舞台薄板接合操作

标签:研发,新工,新工艺,工艺,完成,成钢,铝合金,合金 发布时间:2020年03月25日 点击61

  外媒报道,西北太平洋国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory,PNNL)的研究人员研发及测试了一款名为摩擦搅拌鸠尾榫接(Friction Stir Dovetailing,FSD)的全新工艺,完成厚铝合金舞台板与厚钢板的接合操作。该工艺将被用于生产轻量化车辆,可提拔车辆的天真性及燃油经济性。

  美国军方的装甲车研究开发与工程中间(Tank Automotive Research Development and Engineering Center,TARDEC)也加盟了PNNL,共同研发摩擦搅拌鸠尾榫工艺,其中包括:搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding)及搅拌摩擦刻划(Friction Stir Scribe)技术,前者可将不同厚度的相似金属板接合在一处,后者则能将铝合金舞台材及钢材等材质差异较大的金属薄板接合在一处。

  尽管搅拌摩擦刻划解决了钢铝合金舞台薄板接合方面的难题,但尚未将其拓展至厚板的接合(按英寸计)。然而,若采用专用工具,铝合金舞台材变形后将融入钢质鸠尾榫槽并形成机械式联锁(mechanical interlock)。同时,该工具将沿着鸠尾榫凹槽底部移动网站SEO优化,形成薄薄的冶金接合(metallurgical bond),形成一种“金属间化合物(intermetallic compound)”,可将鸠尾榫槽内的金属“粘合(glues)”。

  该研究团队发现,采用复杂的机器控制可精准调节钢铝合金舞台结合处的温度及压力,克制金属间化合物的形成。在采用其它摩擦搅拌技术时,上述复合物会渐渐增厚,且呈现不均匀分布,这将导致接缝脆断或脱缝(joint brittleness and failure)。

  在进行摩擦搅拌鸠尾榫接期间,增生的金属间化合物为铁三铝合金舞台(iron aluminide,Fe3Al),该物质对接缝有利,由于该类物质很薄,其厚度只有人类头发丝的千分之一,作为钢铝合金舞台接缝处的“粘合剂”,且不会脆化(embrittlement)。搅拌摩擦榫接接缝的实验室测试注解新疆人事考试信息网,当采用摩擦搅拌鸠尾榫接进行金属间搅拌摩擦接应时,接缝不仅强度高,相较于比其他搅拌摩擦连接体例,其接缝的延展性提拔了5倍。

  研究团队计划改进该技术,并将其用于其它结合工艺中。除钢铝合金舞台外,还能行使摩擦搅拌鸠尾榫接工艺来完成铜铝合金舞台、铝合金舞台镁、镁钢板材等材料的接合。




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