低热量输入和脆性金属间化合物的解决方案

钢和铝是结构轻量化的理想组合:强度要求高的部件选用钢材来制造,可以减轻自重的部件则可以由铝取而代之。在汽车工业中通常以这种方式制造轻量而安全的车身。

金属间化合物的挑战

然而在铝和钢的焊接中有一个关键点:这两种材料容易形成脆性的金属间化合物。特别是出于安全考虑而在车身上用钢材代替铝材的时候,开裂与零件失效容易发生。

热输入是关键因素

脆性金属间化合物的大小直接取决于热输入:热输入越高,金属间化合物越大。由于金属的物理特性不同,高热量的输入会导致更多的问题。零件变形只是其中一个例子。

寻求新的解决方案

大多数焊接工艺在金属间化合物这一点上都受到了限制。因此,即使机械性连接工艺虽然有其他许多不足之处,也仍是钢铝材连接工艺的首选。为此,我们始终与我们的科研伙伴ISF研究所一起致力于寻找创新的解决方法。经过累积经验与海量的测试,我们发现了低能量控制的短电弧焊接工艺。

锁定金属间化合物

短电弧焊接工艺本身只是解决方案的一部分。填充材料的选用也同样重要。我们选用具有低熔点的锌基焊丝。它不仅允许低热输入,而且可以确保脆性的金属间化合物从钢基中分离出来,沉积在韧性的锌基体中。

稳定的工艺及较高的强度

我们与ISF研究所合作开发了这一工艺,现已可实现与铝基材料同等的焊接强度。此外,与铝基焊接材料相比,锌基焊接材料的应用使得该工艺更加稳定。它对电流波动相对不敏感,并且可提供一个更大的可用工艺窗口。

融入汽车行业——无需大量投资即可实现

凭借其所有的优势,这一工艺可实现无需重大投资即投入到生产——尤其是在汽车行业。上述锌基焊接材料也可应用在钢-钢焊接并达到基材强度。不同种材料和材料组合可以通过这种方式在同一个焊接系统中完成焊接——即使只可能应用于单面焊接。

投入生产,一切就绪

我们在焊接技术实验室中进行了复杂而广泛的一系列测试。测试结果表明:钢材和铝材可以通过控制短电弧焊接工艺和锌基焊接材料进行可靠且高强度的焊接。您可充分应用这一先进技术,成为行业技术领先者。

我们很高兴与您合作,为您检测您的生产流程中如何安全的使用新工艺以实现产品结构轻量化。我们为您选择最适用的系统并调试至最优工艺参数。