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1、豪华卡迪拉克 CT6 汽车背后的工艺突破美国通用研制出钢铝焊接技术法律顾问： 赵建英律师多年来， 钢-铝异种金属之间的焊 接一直是焊接领域的热点和难点， 从上个世纪 60 年代开始， 许多专业人士就对钢 - 铝之间的连接进行了详细地研究， 但钢 -铝异种金属焊接方法多为固相焊 （如摩擦焊、熔钎焊、铆焊 等）,由于其效率较低且易受工件尺寸和形状的限制，难以满 足批量生产的要求，制约了钢 -铝异种金属在钢 -铝一体化车 身结构中的应用。日前，通用汽车公司宣布，他们成功采用 了电阻焊接方法焊接出钢和铝的汽车结构件。 通用汽车公司此项技术已经应用在 2016 最新款凯迪拉克 CT6 上。 CT6 上的
2、钢铝用量如下图所示：视频：凯迪拉克 CT6 目前，汽车用材的研发动向主要有两个： 一是车身材料的混合设计。就是根据对车辆性能的不同要求 采用复合材料车身概念，如增加低密度的铝合金、镁合金、 塑料和复合材料等的使用量。 二是使用高强度材料降低钢板厚度规格。这主要表现在高强 钢或超高强钢的使用，车用钢板在较长时间内仍为车身的主 要用材。由高强度钢板和铝合金钢组成的钢 -铝一体化车身结 构是在传统的钢车身基础上，通过优化设计，以高强钢减少 车身钢板的质量，以铝合金材料替代某些构件或组件，由多 种材质的薄壁梁结构经可靠连接，实现车身框架结构的轻量 化和高强度， 钢 -铝一体化车身结构已成为今后车身轻量
3、化的 发展技术路线。作为汽车轻量化材料中最主要的两类材料，由高强度钢板和 铝合金组成的钢 -铝一体化车身结构成为今后车身轻量化的 发展技术路线。当前车身结构的连接以焊接为主。因此，钢 -铝异种金属优质高效焊接是实现钢 -铝一体化车身结构的前 提。最近通用汽车公司宣布，他们是率先采用了电阻焊电焊 的方法用来焊接钢和铝的汽车制造商。他们花费了两年的时间来开发这种技术，这种技术的应用表 明通用汽车公司以后不需要再使用大量的铆接构件来焊接 铝和钢的车身结构。从节约的铆钉数量来看，每辆车可节省 5 美元到 100 美元。当然目前来说通用仅仅是在车身上的部分采用了此技术，但 是这已经是有了很大的进步，因为
4、将铝和钢采用电阻电焊的 方法焊接起来，尤其是实现自动化，是非常不容易的，因为 两个这两种材料的物理特性有很大的不同，如：(1) 钢的熔点比铝的熔点高， 在焊接过程中， 当铝完全熔化 为液态时，钢仍处于固态，而且两者的密度相差很大，当钢 完全熔化后，液态铝浮在钢水上面，冷却结晶后焊缝成分不 均匀，使得焊接接头的性能降低。(2) 铝母材表面形成难熔的 Al2O3 氧化膜对焊接接头影响 较大。铝及其合金与钢焊接过程中，这种氧化膜可以存在于 熔池表面，熔池温度越高，表面氧化膜越厚，氧化膜的存在 阻碍液态金属的结合，容易使焊缝产生夹渣。(3) 铝及其合金与钢的热导率、线膨胀系数相差很大，焊后 焊接接头变形严重，并且有很大的残余应力存在，易产生裂 纹。