异种材料连接,是指两种或者两种以上不同材料,采用一定工艺连接到一起,形成整体结构件的技术。
异种材料连接包括不同钢材之间的连接,不同有色金属之间的连接,钢材与有色金属之间的连接。异种材料连接可以综合不同材料的优良性能,能够广泛应用在电子、汽车、石化、核能、航空航天等领域。
由于异种材料熔点不同,焊接时可能会出现一种材料融化而另一种材料未融化情况,难以完成焊接,其他诸如热膨胀系数、化学成分、耐腐蚀性等不同也会影响最终焊接效果,因此连接不同的异种材料组合需要选择不同的连接技术,同时,结构件的形状以及应用场景也会影响异种材料连接技术的最终确定。
汽车工业是异种材料连接技术的重要下游应用市场。为实现燃油汽车节能减排、电动汽车续航能力提升,汽车工业轻量化发展趋势日益凸显,轻量化材料应用比例不断提高。铝合金具有质量轻、强度高的优点,在车身制造中需求不断提升,但其价格较高,为降低成本,车身制造时还会采用钢材,因此汽车工业存在异种材料连接需求。
铝合金与钢材化学成分存在较大差异,焊接时会产生脆性金属间化合物,导致焊接接头力学性能下降。铝与铝合金的熔点低于钢材,铝合金与钢材之间焊接时,可以采用熔钎焊,为避免钢材熔化产生金属间化合物,焊丝可以采用铝钎料丝,利用焊丝熔化以及部分铝合金熔化,使铝合金与钢材连接在一起。
根据中汽协数据显示,2024年1-10月,我国汽车产量2446.6万辆,同比增长1.9%;新能源汽车产量977.9万辆,同比增长33.0%。我国是全球最大的汽车生产国,新能源汽车产业发展迅猛,汽车轻量化需求极为迫切,新型材料应用不断增多,利好异种材料连接技术市场发展。
新思界
行业分析人士表示,2024年2月1日,国家发改委修订发布的新版《产业结构调整指导目录(2024年本)》正式实施,汽车板块轻量化材料应用方面,将异种材料先进连接技术列为鼓励类项目。这将推动我国异种材料连接行业不断发展壮大,也有望推动国内异种材料连接新型技术研究继续深入。