标准解读 || 《汽车用铝及铝合金搅拌摩擦焊技术条件》
随着社会对汽车节能减排的日益重视，轻量化技术得到了世界各汽车企业的高度关注。《中国制造 2025》中将轻量化作为汽车行业的重点发展方向，并提出要加快促进铝合金、镁合金等轻质材料在汽车上的应用以实现整车减重的目标。除了轻合金的使用外，成形、连接技术等工艺改进也是实现汽车轻量化的重要途径。搅拌摩擦焊技术是一种新型焊接工艺，具有接头性能好、低缺陷、高强度以及环保等特点，可对多种熔焊性能差的金属进行焊接，已广泛应用于航空航天以及船舶制造等领域。
搅拌摩擦焊技术在汽车铝合金连接中的应用具有其自身的特点，如铝合金选材厚度小、零件结构复杂、连接方式多样等，需要制定专用的搅拌摩擦焊设备及焊接工艺，而目前尚没有针对汽车行业的搅拌摩擦焊标准，铝合金搅拌摩擦焊接的设备、条件、工艺、验收等方面存在不统一、不规范的问题。 为推进铝合金搅拌摩擦焊技术在汽车行业的应用，北京科技大学于2018年向中国汽车工程学会提出《汽车用铝及铝合金搅拌摩擦焊技术条件》标准的立项申请。随后，以北京科技大学作为牵头单位，东北大学、国汽（北京）汽车轻量化技术研究院有限公司、中航工业北京航空制造工程研究所、中信戴卡股份有限公司、广汽新能源汽车有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、中国汽车技术研究中心有限公司、东风汽车集团有限公司等作为参与单位组建了标准工作组。该标准工作组涵盖了搅拌摩擦焊接设备供应单位、搅拌摩擦焊接应用单位以及科研单位。自标准立项以来，多次召开专家研讨会，就本标准文本进行修订。
对汽车用铝及铝合金的搅拌摩擦焊术语进行了定义； 对人员、焊接设备、环境、母材、加工以及安全等提出了一般要求； 在焊前准备阶段，规定了接头形式、搅拌头要求及选择、焊前清理、焊件安装等要求； 在搅拌摩擦焊时，规定了工艺参数的选择与制定、焊接、焊后处理要求； 对焊接质量提出了要求，包括：表面质量、内部质量； 对焊接检验和试验方法提出了要求，包括：渗透检测、X射线检测、超声检测、金相检测、拉伸试验、弯曲试验、硬度试验、断裂试验等。 该标准的实施能够促进铝合金搅拌摩擦焊技术在汽车领域的广泛推广和应用，将使实际生产过程和管理过程更加具体、规范，更具操作性，有利于保证焊接产品质量，满足实际需要，对汽车轻量化技术的发展具有重要的指导意义。
▎作者介绍 江海涛，北京科技大学研究员。