汽车将变得更强，更轻。开发了先进的爆破技术

俄亥俄州立大学的工程师开发了一种用于爆炸焊接（爆炸焊接）的新技术，可以在不损失强度的情况下可靠地粘结材料。此外，新技术比点焊所需的能源少80％，并使表面强度提高50％。

本发明可以对汽车工业产生重大影响。她准备将新的汽车模型推向市场，将传统的重钢与轻巧的替代材料相结合，从而减轻了汽车的重量。

尽管在创建创新材料方面取得了最新成就，但实际上很难与他们合作。在传统意义上，许多被认为是“不可焊接的”，主要是因为在高温的影响下，由于熔化，它们失去了强度。

俄亥俄州立大学材料科学与工程学教授，新焊接技术的作者之一格伦·戴恩（Glenn Daehn）说：“材料变得越来越坚固，而焊接却没有。” “我们可以设计具有复杂微观结构的金属，但是当焊接这些微观结构时会被破坏...使用我们的方法，材料可以同时模制和粘合，实际上它们比以前更坚固。”

戴恩（Daen）在10月初于哥伦布举行的2015年材料科学与技术大会上谈到了他的发现。

在传统点焊中强大的电流流经金属，因此材料的自然电阻会产生热量，将其部分熔化并焊接。但是这种技术需要大量的能量，金属的熔化和凝固部分不再像以前那样坚固。

在过去的十年中，Daen教授和他的同事们花了很多钱来创建一种没有这些缺点的新焊接技术。他们做到了。这项新技术受到近十多项专利的保护，被称为采用汽化箔执行器（VFA）进行焊接。

在VFA的情况下，高压电容器向焊接表面下方的铝箔薄层发出非常短的电脉冲。在几微秒内，箔片蒸发，一股热气以每小时几千公里的速度将两种金属相互挤压。



零件不会熔化，因此金属不会失去强度。相反，由于碰撞，两种材料的原子实际上相互混合，如图所示。在显微镜下检查表明，产生了异常牢固的结合。有时，在碰撞后，会出现漂亮的形式，其中的材料实际上是编织到彼此的组织中的。



实际上，已经开发了一种新型的所谓的爆炸焊接。但控制得更好，更适合工业使用。



VFA技术需要较少的能量，因为电脉冲非常短，并且与蒸发金属相比，蒸发箔所需的能量更少。

迄今为止，工程师已经成功测试了VFA用于铜，铝，镁，铁，镍和钛的各种组合的焊接。焊接可将钢和铝合金可靠地固定在一起，而钢和铝合金现已广泛用于工业中。传统方法无法完成此任务。研究人员说，在高强度钢和铝合金的VFA焊接中，它们的接头比原始材料更加耐用。

该技术功能强大，甚至可以使您在焊接过程中改变金属的形状，从而节省了传送带上的额外步骤。

现在，科学家正在与汽车制造商进行谈判，以在工厂中引入新技术。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN385931/