随着汽车行业产品的轻量化发展,镁、铝等轻质合金被大量运用,其焊接技术亦为越来越多的工业制造商所关注,搅拌摩擦点焊技术是在搅拌摩擦焊技术的基础上衍生而来的一种适用于轻金属合金连接的新型的固相点焊技术。可以代替熔焊、激光焊、电阻点焊等多种焊接方法,而成为一种新型的搅拌摩擦焊方法。
汽车产业是全球各国经济的支柱性产业,任何一次的技术进步都会伴随着巨大的经济以及社会效益。随着汽车保有量的不断增加,在促进了世界经济不断发展的同时,无疑也对日趋减少的能源和日益恶化的环境造成了更大的压力。
目前,随着全球资源与环境保护问题日趋严峻,人们对环境的保护意识逐渐增强,世界范围内的国家都制订了较为严厉的法律规范,并采取了相应体系的技术改进措施,旨在于降低燃油消耗率的同时降低尾气排放,以达到缓解能源紧张现状的同时改善环境的目的。其途径主要有:大力发展新能源汽车;大力发展先进的发动机技术;大力发展汽车轻量化技术。新能源汽车以及新型发动机技术的研究从未间断,关于汽车轻量化技术,相关的技术研究数据结果显示,汽车整车质量每降低10%,燃油消耗率降低5.5%,燃油经济性随之提高。因此,汽车轻量化技术的发展与运用,是实现有效节能减排的重要手段之一,目前也已充分地引起国内外研究人员的关注。

目前,在车体制造中的材料中引入轻质合金是实现汽车轻量化的有效方式之一,常用的轻质合金主要包括高强度钢以及铝/镁/钛合金等,以轻质合金材料代替钢材料已成为当代轿车的主要制造原料。同时,铝-钢结构件在汽车工业生产中应用越来越广泛,如何解决铝合金材料以及铝-钢异种材料间安全可靠的连接问题,是其安全使用技术的关键。

传统的汽车用铝合金材质的连接方式主要有电阻点焊、铆接和激光焊等。目前,在汽车生产线上,常采用电阻点焊的方法进行连接,电阻点焊操作灵活性好、可靠性强且生产效率高,其焊接接头常见形貌。缺点是焊接过程需提供大电流,易出现工件表面热变形严重等焊接异常现象,同时,耗能大,电极寿命短,工作环境差,点焊过程有飞溅,焊接接头质量不稳,焊接接头易出现软化严重、强度系数低等问题,在金属的表面,可能会出现难熔的氧化膜而在焊缝连接处出现裂纹、夹渣气孔、未熔合等缺陷。

为保证车体强度以及制造安全,如何对铝合金材质进行更有效的连接,成为一项关键技术。研究和开发新型铝合金材料连接技术来代替电阻点焊技术,对于提高运载能力并促进铝合金在汽车轻量化中的应用,意义重大。搅拌摩擦焊以及搅拌摩擦点焊技术应运而生。