Исследователи разработали новую энергосберегающую технику сварки стали и алюминия

Многие производители, в частности в автопрома, работают в направлении комбинирования более легких металлов, таких как алюминий, с тяжелой сталью, а основная задача этого процесса — удачно сваривать их совместно.

Неприятность в том, что высокая температура, созданная в ходе сварки, в действительности ослабляет эти легкие металлы, создавая сварной шов с прочностью ниже оптимальной. По окончании 10 лет изучений, инженеры Университета штата Огайо создали новую методику сварки, которая может решить эту проблему, в дополнение применяя на 80 процентов меньше энергии и создавая соединения, каковые на 50 процентов прочнее.

«С нашим способом материалы находятся в нужном положении и скреплены совместно, и они в действительности прочнее», говорит Гленн Даен (Glenn Daehn), инженерии и профессор материаловедения в Университете штата Огайо, что принимал участие в разработке новой техники.

Классический способ, именуемый точечной сваркой, содержится в прохождении электрического тока через куски металла посредством естественного электрического сопротивления в пределах этих металлов. Это генерирует тепло, которое сплавляет их совместно, дабы организовать шов. Данный процесс потребляет большое количество энергии, и расплавленные металлы становятся намного не сильный.

Даен и его команда создали новый способ сварки называющиеся активация испарением фольги (vaporized foil actuator), применяя маленькие высоковольтные электрические импульсы (длительностью миллионные доли секунды), каковые передаются через алюминиевую фольгу, и очаг тёплого газа, что движется со скоростью, близкой к тысячи миль в час, дабы связать атомы одного металла с атомами другого. Потому, что два разных соединенных металла не плавятся, соединения не ослабляется, и шов получается прочный.

Экономия энергии исходит из того, что электрический импульс весьма маленький и требуемая энергия для испарения фольги образовывает меньше, чем это нужно, дабы расплавить металл в классическом ходе.

Даен и его команда уже применяли собственный процесс и удачно соединили разные комбинации меди, алюминия, магния, железа, титана и никеля. Они выполнили тяжёлую задачу — создали прочные связи промышленной стали и алюминиевых сплавов. Новый процесс кроме этого способен вырабатывать железные подробностей в ходе сварки, что может существенно сократить целый процесс.

В 2012 году Honda заявила о получении подобного результата, взяв сварку алюминия со сталью, применяя процесс сварки, именуемый ротационная сварка трением. Вместо применения большой температуры и газа, примененных к третьему элементу — алюминиевой фольге, применяемая в ходе Даена, способ Honda применяет тепло, трения и давление третьего элемента, дабы объединить два металла совместно.

Он кроме этого применяет меньше энергии и формирует более прочную сообщение, чем в классическом ходе сварки. Вариации этого процесса стали использовать Lincoln, Мазда и Audi.

Ниже маленькое видео процесса, созданного Даеном.

Facepla.net по данным: news.osu.edu

контактная сварка
металл
сварка
сварка видео
сварка металла
сварка труб
сплав металла
точечная сварка
экономия