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广岛大学利用新3D打印方法创建钢铝熔合复合材料

盖世汽车 Elisha 2023-11-17 13:28:52
核心提示:广岛大学(Hiroshima University)的研究人员开发出新3D打印方法,可以将钢和铝接缝周围的脆性区域缩小至不足两微米,从而解决影响二者熔合的根本障碍。

盖世汽车讯 钢和铝是支撑经济发展的重要材料,但二者的熔合区比较脆弱,因此钢和铝的连接材料尚未得到充分开发。现在,一种新3D打印方法可能促进钢铝复合材料的发展。据外媒报道,广岛大学(Hiroshima University)的研究人员开发出新3D打印方法,可以将钢和铝接缝周围的脆性区域缩小至不足两微米,从而解决影响二者熔合的根本障碍,以用于汽车、航空航天和关键基础设施领域。

广岛大学利用新3D打印方法创建钢铝熔合复合材料

(图片来源:广岛大学)

这两种金属一直在争抢市场份额,尤其是在汽车行业。相比之下,钢更坚固、成本更低,而铝具有更好的强度重量比。将二者结合起来,可以在不牺牲结构完整性的同时减轻重量,并减少碳排放。然而,由于钢和铝的冶金特性截然不同,二者之间会形成脆性金属间化合物(IMC),因此钢和铝的熔合一直未得到充分探索。

研究共同负责人、广岛大学先进科学与工程研究生院教授Motomichi Yamamoto表示:“将铝合金与黑色金属材料(如此项研究中使用的不锈钢)结合在一起,挑战在于二者之间会形成极为脆弱的金属间化合物(IMC)。为了提高接头强度,所使用的连接方法必须能够形成超薄IMC层。”

在这项研究中,研究人员开发出3D打印方法,结合热焊丝技术、二极管激光器和焊剂(通过防止有害氧化来帮助金属适当扩散和熔合),以控制不锈钢和铝(铝镁)合金接缝区域的IMC厚度。

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