超声辅助搅拌摩擦焊

能效提高22.6%

首个在保持同等力学性能下，同时提能效与焊接速度的固态焊接方案。

Xiankun, Zhang · Shi, L. · 武传松 · Shengli, Li · Zhai, Ming · 宋宏图 · Wenbin, Zhang · Gao, Song

Journal of Manufacturing Processes 2025

参数信息

能量转换效率提升

22.6 %

焊接速度提升

122.2 %

CO₂排放降低

45.5 %

技术优势

能效大幅提升

超声能量输入改变了热源分布与材料流动，使相同输入能量下有效功占比提高，能量转换效率提升22.6%。

速度成倍加快

超声振动降低材料流动应力并增强搅拌效果，焊接速度提高122.2%，而接头力学性能保持不变。

碳排放显著减少

由于能效提高和速度加快，单位产出的CO₂排放量降低45.5%，符合绿色制造要求。

应用场景

• 航空航天结构件：高速高质量焊接异种轻质合金，减少结构补强需求。
• 汽车轻量化：快速连接铝/镁等轻质材料，在保持力学性能的前提下大幅降低制造能耗。
• 绿色制造：以22.6%能效提升和45.5%碳排放降低满足可持续生产指标。