20 世纪 40 年代,科学家开发了 AA 7075,其强度几乎与钢一样,但重量仅为钢的三分之一,从而有助于提高车辆的燃料和电池效率。 它已用于飞机机身和机翼、智能手机外壳、攀岩登山扣等。
但这种合金有一个缺点——“性格顽固”。 它很难焊接,特别是汽车制造中使用的焊接方法铝合金钢材,阻碍了其广泛采用。 这是因为当合金在焊接过程中受热时,其分子结构导致其组成元素铝、锌、镁和铜流动不均匀铝合金钢材,导致焊接产品产生裂纹。
现在,加州大学洛杉矶分校的工程师开发了一种焊接 AA 7075 的新方法:将碳化钛纳米颗粒(尺寸仅为十亿分之一米)注入 AA 7075 的焊丝中,使纳米颗粒充当连接器。 之间填充材料。
使用这种新方法,生产出抗拉强度高达 392 MPa 的焊接接头。 相比之下,广泛应用于飞机和汽车零部件的AA 6061铝合金焊接接头的抗拉强度仅为186 MPa。 据研究,焊后热处理可使AA 7075接头的抗拉强度提高到551 MPa,与钢相当。 新的研究还表明,注入纳米粒子的填充焊丝还可以更容易地连接其他难以焊接的金属和金属合金。
该研究主要负责人李晓春表示:“新技术有望使这种高强度铝合金广泛应用于可大规模制造的产品,例如汽车或自行车。企业可以使用他们已经拥有设备相同的工艺和流程,将这种超强铝合金融入到其制造过程中,使其产品更轻、更节能,同时仍保持其强度。”
研究人员已经与一家自行车制造商合作,使用这种合金来制造自行车车身。


