在空分、液化天然氣、石油化工、航天等領域，奧氏體不銹鋼、鋁合金有著日益廣泛的應用。如何將這兩種脾氣、習性完全不對路子的材料結合在一起，困難可想而知.梳理國內(nèi)外現(xiàn)狀可以看出，目前鋼鋁連接，工程上主要采用兩種方法：一種是將各自材料制成法蘭，依靠螺栓聯(lián)結在一起；另一種是鋼鋁焊接接頭形成過渡。對于空分、液化天然氣這種低溫應用場合，螺栓聯(lián)結可靠性遠遠不能滿足工程需要，因而焊接過渡形式成為 方式。然而，鋼鋁焊接并非坦途一條。無論是釬焊、熔焊還是壓焊，總是存在這樣那樣的問題難以克服。針對鋼鋁焊接存在的問題和難點，本研究組選擇擴散焊工藝手段，以大尺寸、高可靠性鋼鋁轉換接頭為目標，深入開展相關工藝及性能評測工作并在以下幾個方面獲得關鍵性突破。1、了接頭脆化問題：鋼鋁接頭中Fe3Al型金屬間化合物是接頭脆化的根源。我們的工藝完全杜絕了金屬間化合物的產(chǎn)生，從源頭上了脆化的風險。而且，鋼鋁之間有顯著的元素擴散，這是獲得高結合強度界面的保證。2、高可靠性：考察鋼鋁擴散焊接頭的拉伸性能可以發(fā)現(xiàn)，接頭斷在鋁側，說明鋼-鋁界面結合強度高，二者之間并非單純的機械咬合。3、優(yōu)異的耐高溫性能：鋼鋁接頭因為自身結構的特點，在兩端與各自的材料焊接時，接頭失效的風險很大。如鋼鋁爆炸焊接頭結合面在施焊時溫度一般控制在200℃×30min以下，法國T＆C公司的鋼鋁接頭hothopping工藝對溫度更加敏感，結合面應控制在150℃以下使用。我們鋼鋁焊接接頭經(jīng)過400℃×20min的熱處理后，接頭試樣同樣斷在鋁合金母材位置。說明鋼鋁結合面性能并沒有退化。目前，我們開發(fā)的焊接工藝適合各種尺寸的鋼鋁接頭，而且接頭尺寸越大，工藝優(yōu)勢越顯著。