摘要：南非茨瓦内理工大学的科研人员综述报道了铝合金连接技术的最新进展研究。相关论文以“Recent advances in joining technologies of aluminum alloys: a review”为题发表在《Discover Materi
长三角G60激光联盟导读
南非茨瓦内理工大学的科研人员综述报道了铝合金连接技术的最新进展研究。相关论文以“Recent advances in joining technologies of aluminum alloys: a review”为题发表在《Discover Materials》上。
铝合金因其高强度重量比、耐腐蚀性和多功能性，已成为航空航天和汽车等行业的重要材料。本研究探讨了焊接、钎焊和机械紧固等传统连接方法，以及搅拌摩擦焊（FSW）、激光束焊接（LBW）和激光电弧复合焊（HLAW）等现代创新技术。这些技术提高了铝合金的机械性能和结构完整性，解决了氢脆等难题以及与六价铬相关的环境问题。报告讨论了最近在提高抗疲劳性、断裂韧性和热稳定性方面所做的研究，强调了先进合金在满足工业需求方面的作用。研究最后指出了合金设计、可持续生产实践和新兴技术整合方面的未来研究方向，以优化铝合金的下一代应用。
图1 2000系列铝合金的力学性能。
图2各种铝合金系列的性能和特点。
图3各种铝系列应用。
图4铝合金的各种显微组织。
搅拌摩擦焊（FSW）是一种绿色固态连接工艺，它已被证明能够连接铝基复合材料（AMC）等先进材料，且接头质量良好。因此，FSW被广泛应用于航空、汽车、船舶和结构等许多领域。迄今为止，许多研究人员对FSW的接头特性进行了研究，并报告了更好的微观结构和机械性能。
图5FSW的工业应用实例：a 发动机焊接钢铝发动机机座（本田雅阁车型）、b濒海战斗舰甲板室结构、c Eclipse 500商务喷气机、d新干线列车地板、e航天运载火箭面板、f电动汽车电池托盘、gFSW装配的液氧罐、h电子箱（散热片）。
图6搅拌摩擦焊接工艺示意图。
图7超声波焊接原理图。
图8粘合剂粘接工艺。
图9电阻点焊示意图。
本综述全面探讨了铝合金的特性、分类及其广泛应用，尤其侧重于航空航天和汽车行业。它强调了连接技术取得的重大进展，从焊接和钎焊等传统方法到搅拌摩擦焊和激光焊等现代技术。该研究有效地捕捉到了铝合金不断发展的特性，展示了铝合金的机械性能、轻质设计优势以及在各个工程领域对能源效率的贡献。研究指出了氢脆、与六价铬相关的环境问题以及提高合金耐腐蚀性、断裂韧性和疲劳强度的必要性等主要挑战。研究承认铝合金及其应用日益复杂，同时也强调了在连接技术和材料加工方面不断创新以提高性能的重要性。铝合金的未来在于开发更可持续、更环保的合金和连接方法，改善强度、重量和耐腐蚀性之间的平衡。进一步研究先进的制造技术，包括增材制造和混合工艺，对于优化铝合金的下一代工程应用至关重要。
相关论文链接：
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Biradar, R., Patil, S. A Systematic Review on Microhardness, Tensile, Wear, and Microstructural Properties of Aluminum Matrix Composite Joints Obtained by Friction Stir Welding: Past, Present and Its Future. Trans Indian Inst Met 77, 1923–1937 (2024). https://doi.org/10.1007/s12666-024-03303-1
Yadav, R., Dwivedi, V.K. & Dwivedi, S.P. Analysis of Mechanical Properties and Manufacturing Process of Aluminum Series. J. Inst. Eng. India Ser. D (2024). https://doi.org/10.1007/s40033-024-00750-4
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长三角G60激光联盟陈长军转载
来源：江苏激光联盟