涡流辅助搅拌摩擦搭接焊钛/铝接头

界面原位生成非晶层

通过特殊的涡流搅拌设计，在钛/铝界面原位生成纳米级非晶层，实现了轻质异种金属的高强度连接，同时有效缓解了传统搅拌摩擦焊中的工具磨损问题。

Li, Xiaobo · 刘小超 · Wang, Xincheng · 温海营 · 张涛 · 牛方勇 · Shi, L. · 倪中华

Journal of Materials Processing Technology 2026

具体参数

线载荷

{'zh': '484', 'en': '484'} N/mm

中空搅拌针长度

{'zh': '1.8–2.2', 'en': '1.8–2.2'} mm

旋转速度

{'zh': '100', 'en': '100'} rpm

焊接速度

{'zh': '15', 'en': '15'} mm/min

技术优势

接头强度高

最优工艺下接头线载荷达到484 N/mm，突破了传统搅拌摩擦焊的强度限制。

工具磨损小

涡流设计避免搅拌针直接切削钛板，通过塑性流动和扩散实现连接，显著减轻工具磨损。

界面纳米非晶层

界面处形成纳米级非晶层，提供了优异的冶金结合，是获得高强度的关键。

应用场景

• 异种金属焊接：提供钛/铝异种金属高强度连接方案，替代传统焊接方法。
• 轻量化结构：实现轻质钛/铝复合结构件制造，助力减重需求。
• 航空航天结构连接：用于航空航天中钛合金与铝合金结构的高强连接，提升可靠性。
• 焊接工艺与设备：涡流辅助设计减少工具磨损，为焊接设备与工艺提供新思路。