本田斥地出了合用于量产物、通过搅拌摩擦焊方法焊接钢和铝合金的本事，日本东北大学和日立斥地出了可焊接钢和钛等高熔点金属的钴合金搅拌头。以前正在量产秤谌上只限于铝合金与铜合金、镁合金如此的低熔点金属的搅拌摩擦焊（FSW：Friction Stir Welding）的用处开首夸大到钢等熔点更高的金属*1。

　　*1 正在模范大气压下，铝的熔点为660℃，铜为1083℃，镁为651℃。而铁高达1539℃，钛高达1727℃。

　　搅拌摩擦焊是指，诈骗圆柱顶端设有突起（搅拌针）的搅拌头，从对接的两块板（母材）或重叠的两块板的需求焊接的部位上方，使搅拌头边扭转边推压，将两块板焊接正在沿途的本事（图1）。

　　图1：搅拌摩擦焊道理示希图左为对接焊，诈骗了塑性活动。右为重叠焊，诈骗了金属键（以篇首先容的本田斥地的钢和铝合金焊接本事为例）。

　　扭转的搅拌针与板材之间爆发的摩擦热，会使搅拌针四周的金属软化为粘液状，扭转的搅拌针借此插入板中。如此一来，搅拌针四周软化了的金属便会羼杂正在沿途（发作塑性活动），使两块金属板融为一体，或是正在两块金属板的接合面造成金属键，使二者融为一体。

　　搅拌摩擦焊的甜头有以下四点：（1）由于无需熔化母材即可焊接（固相焊），因此焊接后的变形及焊接缺陷都很少，所以可进步产物的品德并下降本钱；（2）比熔化焊接节能；（3）不需求珍惜气体；（4）噪声幼且不爆发粉尘。并且，该本事对异种原料的焊接也万分有用，所以备受业界合怀，希望通过按各个部位遴选适合的原料，来抵达轻量化等恶果*2。但正如篇首先容的那样，以前能正在量产秤谌上应用搅拌摩擦焊的原料只限于低熔点金属。

　　*2 搅拌摩擦焊与熔化母材的液相焊——熔化焊接比拟，焊接温度低，容易通过修立焊接条目来左右焊接输入热量。所以，可轻松节减导致焊接强度下降的元凶祸首——金属间化合物的天生。通过减幼金属间化合物层的厚度，可进步焊接部位的强度。举行搅拌摩擦焊时，若搅拌太甚，同样会天生大方金属间化合物。

　　搅拌摩擦焊的用处以前只限于低熔点金属的原故正在于，缺乏适合量产的低价位耐高温搅拌头。对铝合金履行搅拌摩擦焊时，普通应用器材钢等钢铁原料造成的搅拌头。用这种搅拌头焊接钢及钛合金等高熔点金属时，正在能使这些金属软化的高温区域，搅拌头也会软化，导致搅拌头磨损重要而无法应用。纵然采用陶瓷及钨铼合金等非钢铁原料的搅拌头已斥地出来，但这些搅拌头的价值万分高，并不适合量产。

　　本田斥地的诈骗搅拌摩擦方法焊接钢和铝合金的本事，用于接合重叠的钢和铝合金母材。其最大特性是只搅拌铝合金而不搅拌钢（图1中的下图）。如此便可防范搅拌头的温渡过高。

　　无需搅拌钢即可将钢和铝合金焊接正在沿途是由于，正在钢和铝合金之间造成了金属键。也便是说，该本事并未搅拌钢，而是去除了钢轮廓的涂膜和氧化膜。通过这种手段，使钢的重生面出来，并使其与通过搅拌而进步了活性的铝合金之间造成了金属键。这种金属键的存正在使钢和铝合金融为一体*3。

　　*3 钢和铝合金之间进入水等之后会发作双金属腐化（电蚀），该本事通过正在钢和铝合金之间插入硅膜防范了这种景象。

　　本田正在面向北美墟市的新款“雅阁”的前副车架中采用了该本事，并得回了多种恶果（图2）。的确而言，不但重量比正本的钢造副车架减轻了25％，并且焊接时的耗电量节减了约50％。其它，还采用该本事更改了副车架与吊挂安置部位的构造，使安置部位的刚性进步了20％，从而为进步车辆运动职能作出了功勋。

　　另一方面，东北大学、日立造造所及日立金属严紧仪器公司斥地出了可耐受高温的价位较低的搅拌头，从而夸大了搅拌摩擦焊的行使周围（图3）。该搅拌头采用的原料由东北大学和日立造造所配合斥地，这种原料和搅拌头（铸件）的量产本事由日立造造所和日立金属严紧配合斥地得胜。该搅拌头可用来对钢、钛合金及锆合金等高熔点金属履行搅拌摩擦焊，预订2013年秋季开首出售。固然日立金属严紧仪器暗示“价值从此会会商”，但估量会设定正在可正在量产秤谌应用的价值带。

　　东北大学等为搅拌摩擦焊搅拌头斥地的原料为钴合金，其内部漫衍着高温下也可连结高强度的金属间化合物。的确而言，正在基于钴的合金平漫衍了Co3（Al，W）。合节正在于怎么使Co3（Al，W）达成平均的微细漫衍，而且使漫衍量及晶界形态迫近心愿的形态。为此，采用了更为合理的因素及热措置手段。

　　目前设念的该搅拌头的合用原料为碳钢、高张力钢、钛合金（Ti-6Al-4V等）、纯钛及铜合金。纵然有些原料因强度及厚度等原故很难应用该搅拌头，但大致来说，焊接对象为举行搅拌摩擦焊时搅拌头温度（贯串温度）最高为1000℃控造的原料。（日经本事正在线！ 供稿）