Teräksellä ja alumiinilla on erilaiset kemialliset ja fyysiset ominaisuudet, kuten sulamispiste, lämpölaajennuskerroin, elastisen moduluksen jne., kun teräksen ja alumiinin hitsaus kuumalla käsittelyllä hitsaustekniikalla kohtaavat monia ongelmia, eli alumiinia ja terästä, joka on helppo muodostaa erittäin kova ja hauras IMP-vaihe (intermetallinen vaihe),ja mitä suurempi on hitsauslämmön syöttö, sitä enemmän IMP-vaihe syntyy.Tämä hauras vaihe tuhoaa vakavalla tavalla nivelen ja\35;39;staattisen ja dynaamisen lujuuden sekä heikentää nivelen ja\ 35;39;pehmiteetin.Niiden tärkeimmät fyysiset erot ovat seuraavat:
Rauta voi sulattaa osan alumiinista kiinteässä tilassa, mutta kun alumiinipitoisuus ylittää 12%:n, kristallin rakenne muuttuu radikaalisti, muodostaen FeAL(mesh), Fe3Al(west) seoksia, jotka ovat erittäin kovia (250-520hv) ja hauraita.Lisääntyminen, jos alumiinipitoisuus rauta Fe2Al (tekijä), Fe2Al5 (eta) ja FeAl3 (theta) seos muodostuu, jotka tarjoavat suurempi kovuus (600-1100 HV) ja suurempi hauraus.Tämä hauras materiaali johtuu raudan diffuusiosta alumiinissa tai alumiinissa raudassa.Kun kahden eri aineen elektrokemiallinen potentiaali on erilainen, molekyylidiffuusio tapahtuu kompensoimaan mahdollista eroa.Mitä suurempi mahdollinen ero (E=1.22v raudan ja alumiinin osalta), sitä suurempi diffuusio-suuntaus.
Kuitenkin, kun IMP:n hauras vaihe hitsattu liitos on alle 10 m, sen hauraus on vähemmän tärkeä ja ilmeinen.Tässä vaiheessa työn suorittaminen riippuu ennen kaikkea siitä, kuinka helposti perusmateriaali voidaan laskea pois.Korroosio on toinen suuri ongelma, koska elektrokemiallinen potentiaali kaksi materiaalia on aivan erilainen, mikä johtaa elektrolyysiin (vastaava akku).Alumiini, toisaalta, on alhainen potentiaali ja negatiivinen elektrodi, joka syöpyy elektrolyysi.Yhteenvetona voidaan todeta, että teräksen ja alumiinin hitsauksen on täytettävä kaksi vaatimusta:
IMP-vaiheen paksuus nivelessä < 10 m
Tukiaineen korroosion estäminen hitsauksen jälkeen
Näiden kahden vaatimuksen täyttämiseksi tarvitaan matala lämpösyöttöprosessi, jonka jälkeen käytetään erityistä langan tai hitsin korroosionkestävää käsittelyä.
CMT (Cold Metal Transfer) -teknologiaa kehitetään lyhyen virtapiirin siirtymän perusteella, ja sen lämmönsyöttö on paljon alhaisempi kuin normaali GMAW-hitsaus.Prosessi on seuraava: kaari palaa, johto työntää eteenpäin, kunnes pudotin lyhenee, jolloin langan syöttönopeus kääntyy, johto vetää takaisin, ja virta ja jännite ovat lähes nolla.Kun seuraava piiri on muodostettu, kaari syttyy uudelleen, ja pisaran siirtymä alkaa uudelleen ennen langan uudelleen kiinnittämistä.Tämän syöttö- tai takaisinveto-liikkeen keskimääräinen taajuus on enintään 70Hz.
Menestys perustuu galvanoituun teräkseen ja alumiiniin. hitsauskoe on seuraava: alumiinin paksuuden vaihteluväli on 0.8 3-millinen, joka on alumiinisilikonimateriaalin täyteaines sulattamalla alumiinia ja sinkkiä, joka on muodostunut hitsausteräksen liitoskohdan pinnalla.Basic kokeilu on saatu päätökseen 1mm teräksen ja alumiinin liitosta.Seuraavassa taulukossa on esitetty testin keskimääräinen voimakkuus.
On väistämätöntä, että CMT-prosessin lämmöstä kärsivällä alueella on jonkin verran voimattomuutta.Lämpökäsitellyn hitsauksen yhteydessä alumiinin seos (6000 sarja), lämpö vaikuttaa alueen lujuus menettää 30-40 prosenttia, koska saostuminen kiteytyvät sekamuotoiseksi kiderakenteeksi.Tämän vuoksi tämän nivelen lämpövaikutusalue on heikoin osa, ja alhaisin vetovoima on noin 60 prosenttia alumiinipohjaisen materiaalin vetovoimasta.Luonnollisten kovetettujen alumiiniseosten (5000-sarja) osalta myös lämmön vaikutuksen alaisena olevan alueen lujuus vähenee uudelleenkiteytymisen vuoksi.Tehon vähentäminen liittyy lämmön syöttöön esikäsittely- ja hitsausprosessin aikana.Murto tapahtuu pääasiassa lämpö vaikuttaa alueella.
Kokeelliset tiedot osoittavat, että teräksen hitsaaminen alumiiniin on mahdollista, vaikka teräs galvanoidaan ja erityisen matalaenerginen hitsausprosessi on onnistumisen edellytys.hitsausliitoksissa on erinomainen vetolujuus, korroosionkestävyys ja väsymisresistenssi, ja myös osoittaa, että IMP hauras vaihe on vähemmän kuin 2.5 m, joka on avain estää hauras murtuma teräksen ja alumiinin liitos.