《表1 常温下铝与铁的物理性能参数对比》

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《铝/钢异种金属旋转摩擦焊接研究现状》

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图1为Fe-Al二元合金相图[4]。表1为常温下铝与铁的物理性能参数对比[5]。从相图和表中数据对比，可以发现铝与铁的物理性能差异较大，使得了铝/钢异种金属熔化焊接性很差：（1）铝的熔点和密度比钢低，这导致铝先比钢熔化，当钢熔化时，液态铝浮在钢表面，结晶后焊缝成分不均匀，难以获得高质量的接头；而且在焊接过程中，铝易氧化形成Al3O2薄膜，使液态铝在钢表面的润湿能力降低，产生夹渣等缺陷，降低接头质量；（2）铝的热导率、线膨胀系数、弹性模量分别约为铁的3倍、2倍和0.33倍，相差较大，会使接头严重变形，并在内部产生较大的残余应力，易产生裂纹；（3）铝和铁在室温下几乎不互溶，因此在焊接时2种材料在界面容易产生Fe3Al，FeAl，FeAl2和Fe2Al5等脆硬的金属间化合物（Intermetallic compounds，IMCs），使接头的塑韧性降低。