據悉,美國科學家借助納米粒子讓難被焊接的aa7075鋁合金變得易于焊接,得到的產品有望應用于汽車制造等領域,使其生產的零部件更輕便、更節能,同時保持高強度。
20世紀40年代,科學家便開發出了aa7075鋁合金,其強度幾乎與鋼一樣堅固,但重量僅為鋼的三分之一,因此有助于提高交通工具的燃油和電池效率,目前已被用于飛機機身、機翼,智能手機外殼和攀巖登山扣等領域上。
但aa7075鋁合金有一個缺點則是很難被焊接,特別是無法在用于汽車制造中使用的焊接方法進行焊接,主要因為aa7075鋁合金在焊接過程中會被加熱,其分子結構會使其構成元素鋁、鋅、鎂、銅流動不均勻,導致焊接出來的產品存在裂縫,使其無法被廣泛采用。
當下,加州大學洛杉磯分校的工程師開發出了一種焊接aa7075的新方法——將碳化鈦納米顆粒(大小僅為十億分之一米)注入aa7075的焊絲內,讓這些納米顆粒充當連接件之間的填充材料。使用這種新方法,生產出的焊接接頭的抗拉強度高達392兆帕。相比之下,當下用于飛機和汽車零部件的aa6061鋁合金焊接接頭的抗拉強度僅為186兆帕。根據該研究,將焊后的aa7075進行熱處理,可將合金接頭的抗拉強度提高到551兆帕,可與鋼材相媲美。新研究還顯示,注入了納米粒子的填充焊絲也可以連接其他難以焊接的金屬和合金。
該研究主要負責人李曉春(音譯)說:“新技術有望使這種高強度的鋁合金廣泛應用于那些能大規模制造的產業上,比如汽車或自行車。該技術可以使用他們已經擁有的相同工藝和設備,并將這種超強鋁合金納入其制造工藝中,使其產品更輕便、更節能,同時仍能保持其強度。”
據了解,目前該項目研究人員已經與一家自行車制造商合作,使用該合金制造自行車車身。
來源:環球網
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