导读：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。
 
(4) 铁在铝中的固溶度几乎为零，且铁与铝可以产生多种硬而脆的金属间化合物，如 FeAl, FeAl2，FeAl3，Fe2Al5，Fe2Al7及 Fe4All3等，这些金属间化合物的存在，增加了焊接接头的脆性，降低了其塑性和韧性等。
 
 
在没有新一代汽车车身用钢出来之前，铝钢结构车身仍是业内人士认为主流的发展方向，当然这还需要铝和钢焊接技术能够达到更加成熟的阶段，目前来看，通用已经开起这扇大门，我们这里例举4个难点，但是研发人员面临的并不只有这些，还有很多很多技术需要进一步解决。待解决之时，我们的车就会变得越来越轻巧了。