Aluminiumslegeringer har utmerkede egenskaper som lav tetthet, god korrosjonsbestandighet og høy elektrisk og termisk ledningsevne. Bruk av aluminiumslegeringer for å erstatte stål kan redusere vekten av sveisede strukturer betraktelig. Stål, på den annen side, har gode sveisbarhet og mekaniske egenskaper, så aluminium-sveisede strukturer er mye brukt i bransjer som bil- og skipsbygging.
Aluminium har et smeltepunkt på 660 grader, som er 700-900 grader lavere enn stål. Under sveising smelter det nedre smeltende aluminiumet først mens stålet fortsatt er solid. På grunn av den betydelige forskjellen i tetthet mellom aluminium og stål, har aluminiumet i det smeltede bassenget en tendens til å flyte på toppen av stålet, noe som kan forårsake ujevn sveisesammensetning etter avkjøling. Den store forskjellen i lineære ekspansjonskoeffisienter mellom aluminium og stål fører også til høy restspenning i sveiseskjøten, som kan resultere i sveisesprekker.
For å oppnå en pålitelig aluminium-stålforbindelse, er det nødvendig å overvinne barriereeffekten av oksidlaget på aluminiums- og aluminiumslegeringsoverflater, og å forhindre eller redusere dannelsen av sprø intermetalliske forbindelser ved aluminium-stålgrensesnittet. De eksisterende sveisemetodene er:
1. Trykksveising
Trykksveising er en metode for sveising hvor trykk påføres arbeidsstykkene (med eller uten oppvarming) under sveiseprosessen for å fullføre sveisen. Ved sveising av aluminium og stål inkluderer vanlige metoder eksplosiv sveising, magnetisk pulssveising, friksjonsrørsveising og diffusjonssveising.
2. Fusjonslodding
Fusjonslodding av aluminium-stål ulikt materiale kombinerer funksjoner ved både fusjonssveising og lodding. Under sveiseprosessen smelter aluminiumslegeringen og fyllmetallet og etter størkning bindes det sammen for å danne smeltesveisen; i mellomtiden smelter ikke stålet, og det smeltede fyllmetallet trekkes inn i og fyller gapet mellom de faste ståldelene gjennom kapillærvirkning. Det flytende fyllstoffet og stålet diffunderer og oppløses i hverandre, og etter størkning danner det en sterk loddet sammenføyning, som muliggjør tilkobling av aluminiumslegering og ulikt stål.
3. Lodding
Lodding av aluminium-stål ulikt materiale innebærer å plassere fyllmetallet i spalten i skjøten, varme det opp til det smelter, mens basismetallene ikke smelter. Det flytende fyllmetallet siver deretter inn i gapet til de faste arbeidsstykkene, og etter avkjøling og størkning danner det en sterk forbindelse.
Blant de tre sveisemetodene for aluminium-ulike materialer, kan presssveising og lodding oppnå aluminium-stålskjøting, men de har visse begrensninger med hensyn til størrelsen og formen på arbeidsstykkene, og produksjonseffektiviteten er lav. Fusjonslodding kan kontrollere de sprø intermetalliske forbindelsene mellom aluminium og stål gjennom fyllmetallet. Spesielt har lasertråd-matet fusjonslodding lav varmetilførsel, høy sveisehastighet og enkel automatisering, noe som gir høy-kvalitet og effektive loddede skjøter, med brede bruksmuligheter.
