如何进行钢与铝及其合金的焊接

    答：钢与铝及其合金焊接时，其焊接性很差，主要表现在以下几个方面：

   (1)钢的熔点比铝及其合金高得多，当铝及其合金熔化时，钢仍处于固态。此外，铝及其合金熔化后，表面会形成一层熔点很高的氧化物Al2O3，直接妨碍与钢的熔合。

   (2)钢与铝及其合金的热物理性能不同，特别是热膨胀系数与热传导率相差很大。

   (3)当铝合金中铁的质量分数达到1.8%时，会形成又硬又脆的Al+FeAl3共晶体。随着铁含量增加和温度的提高，不可避免地会产生脆性的金属间化合物。这种化合物的显微硬度极高，大大降低了铝合金的塑性，使焊缝变脆。

    采用熔焊的方法无法使钢和铝及铝合金焊接在一起。通常，可以采用摩擦焊和冷压焊将两者焊接在一起。

    (1)摩擦焊。摩擦焊的特点是金属的加热只局限在很小的体积内，因此冷却快，可以使铝及铝合金在待焊处的熔化量极小，在顶锻过程中，可以将刚形成的很少一点金属间化合物从对接处挤出来，接头结合处不氧化。为保证焊接质量，要求钢母材端面与旋转轴必须保持严格垂直，而铝母材端面应清洗无油污等杂物。

   (2)钨极氩弧焊。氩弧焊的方法，也可以进行钢与铝的焊接。其工艺过程是先在钢件上镀上一层30mm宽，30~ 40μm厚的锌镀层，也可以用铜、铜镍锌合金做镀料，作为过渡层。为提高接头的承载能力，有时应加大坡口角度，以增加结合面积。

   (3)气焊。气焊时，先把焊件清理干净，按照气焊纯铝的方法施焊，但只能在铝及铝合金一侧。

   (4)真空扩散焊。采用真空扩散焊时，常用铜或镍做中间扩散层材料。由于镍与铁、铝都能形成固溶体，能防止金属间化合物，从而提高焊接接头质量。

    钢与铝的焊接温度一般不高于550℃，否则，焊缝金属会形成脆性化合物，影响焊缝质量。

   (5)楔焊。楔焊是铝与钢焊接时的一种方法，是一种特殊的冷压焊。适用于塑性较好的异种金属连接。楔焊原理是把较硬的钢件，加工呈尖锐的楔形，在压力作用下，将楔形件压入较软的铝焊件中。

    钢与铝楔焊时，先把钢件加工好，焊前在钢件表面镀上一层铜，加热到654~660℃时，压入装在模具内的铝焊件中。