旋转摩擦焊铝合金驱动轴

接头效率100%

通过高摩擦压力配合短时低温焊后热处理，在薄壁大直径驱动轴上首次实现无软化区的完整强度接头。

Chen, Kailiang · Wu, Zexi · Chunhui, Ma · Sun, Licheng · Wuran, Lei · Ke, He · Chen, Xiaoxue · Wu, Yanquan · Zhang, Chunbo · 周军 · Liu, Huihong · Yongbing, Li

Journal of Materials Research and Technology 2025

参数信息

接头效率

100 %

焊后热处理温度

180 °C

焊后热处理时间

60 min

技术优势

焊后不用长时间时效

通过高摩擦压力在基体中保留大量溶质原子，后续只需 180 °C、60 min 短时时效即可析出大量球形 GP 区/pre-β″ 相，大幅缩短生产周期。

软区硬度可以救回来

高摩擦压力抑制位错湮灭和析出相溶解，保留高密度位错和大量 Q′、β′ 相及弥散相，为后续时效提供形核位置，使最软区硬度得到有效提升。

不用换掉铝合金也能达标

在现有 Al-Mg-Si-Cu 合金体系上直接实现 100% 接头效率，无需改用更贵的合金或添加异种材料过渡层。

应用场景

• 铝合金传动轴制造：焊接后无需长时间时效即可获得与母材等强的驱动轴，直接替代传统钢轴或低效焊接工艺。
• 航空航天轻量化结构：提供一种可工业化、接头无软化的铝合金薄壁构件连接方法，满足航空航天对轻量化和可靠性的双重要求。
• 汽车传动系统：实现铝合金传动轴与钢制法兰等异种材料的可靠连接，提升传动系统轻量化水平并保证扭矩传递能力。