Стоманата и алуминият имат различни химични и физични свойства, като например точка на топене, коефициент на топлинно разширение, еластичен модул и т.н., когато заваряването на стомана и алуминий с технология за горещо преработване ще се сблъска с много проблеми, т.е. алуминий и стомана, които лесно формират много твърда и крехка фаза IMP (междуеталинна фаза),и колкото по-голяма е входящата топлина на заваряване, толкова по-голяма е генерираната фаза на ИМП.Тази крехка фаза сериозно разрушава ставната и пасивна 39; има статична и динамична якост, както и влошава гъвкавостта на съвместното&2535;39;Основните им физически различия са посочени по-долу:
Желязото може да стопи част от алуминия в твърдо състояние, но когато съдържанието на алуминий надвишава 12%, кристалната структура се променя радикално, оформяйки FeAL(мрежа), Fe3Al(мрежа) смеси, които са много твърди (250-520hv) и чупливи.Допълнително увеличение, ако се образува алуминиево съдържание в желязото Fe2Al (фактор), Fe2Al5 (ета) и FeAl3 (тета), което предлага по-висока твърдост (600-1100 HV) и по-висока крехкост.Този крехък материал е резултат от дифузията на желязо в алуминий или алуминий в желязо.Когато електрохимичният потенциал на два различни материала е различен, молекулната дифузия се появява, за да компенсира потенциалната разлика.Колкото по-голяма е потенциалната разлика (E AND 1.22v за желязо и алуминий), толкова по-голяма е тенденцията за дифузия.
При все това, когато дебелината на MP- крехката фаза на завареното съединение е по-малка от десет m, неговата крехкост става по-малко важна и очевидна.В този момент ефективността на парчето зависи главно от гъвкавостта на базовия материал.Корозията е друг голям проблем, тъй като електрохимичният потенциал на двата материала е съвсем различен, което води до електролиза (еквивалент на батерия).Алуминий, от друга страна, има нисък потенциал и негативен електрод, който корозира с електролиза.Накратко, заваряването на стомана и алуминий трябва да отговаря на две изисквания:
Дебелина на фазовата фаза на MP на ставката < 10 m
За предотвратяване на корозията на базовия материал след заваряване
За да се постигнат тези две изисквания, е необходим процес за ниско подаване на топлина, последван от специална защита срещу корозия от проводник или заваряване.
Технологията CMT (Cold Metal Transfer) се разработва въз основа на прехода на късо съединение, а подаването на топлина е много по-ниско от нормалното заваряване на GMAW.Процесът е: дъгата гори, жицата се движи напред, докато капката се скъси, в която точка скоростта на подаване на проводника се обръща, жицата се изтегля назад, а тока и напрежението са почти нулеви.След формирането на следващата верига, дъгата се запалва отново и преходът на капките започва отново, преди жицата да бъде прикрепена.Средната честота на това подаване/дърпане назад е до 70Hz.
Успехът се основава на поцинкована стомана и алуминий, опитът за заваряване е следният: диапазонът на дебелината на алуминия е 0.8 3 mm, запълващ материал за алуминиев силициев материал, чрез топене на алуминий и цинк, образувани върху повърхността на заварената стоманена заварка.Основният експеримент е завършен в 1-милиметров върху ставката от стомана и алуминий.Следната таблица е средната интензивност на изпитването.
Неизбежно е, че има известна загуба на сила в топлинно засегнатата зона на CMT процеса.При заваряване на топлинна обработка алуминиева сплав (60-00 серии), силата на топлинно засегнатата зона ще загуби 30-40% поради кристализация на утаяването в смесена кристална структура.Поради това топлинно засегнатата зона на това звено е най-слабата част, а най-ниската якост на опън е около 60% от тази на алуминиевия материал.За естествено втвърдените алуминиеви сплави (5000 серия), силата на топлинно засегнатата зона също се намалява поради възстановка.Намаляването на якостта е свързано с подаването на топлина в процеса на предварителна обработка и заваряване.Фрактурата се появява главно в зоната, засегната от топлината.
Експерименталните данни показват, че заваряването на стомана с алуминий е възможно, въпреки че стоманата е галванизирана и специален процес на нискоенергийно заваряване са предпоставка за успех.Ставките за заваряване показват отлична якост на опън, устойчивост на корозия и устойчивост на умора, а също така доказват, че стойността на фазата на чупливост на MP е по-малка от 2.5 m, което е ключът към предотвратяването на чупливи фрактури на стоманената и алуминиевата става.